高斯型求積公式 勒讓德 拉蓋爾 切比雪夫

2022-08-25 10:09:15 字數 3120 閱讀 6882

gauss型求積公式

若機械求積公式具有階代數精度,則稱為gauss型求積公式,而在上關於權函式的次正交多項式的零點就是gauss型求積公式的gauss點。

在gauss型求積公式中,若權函式,區間為,則公式為

特別的稱為gauss-legendre公式。下表列出gauss-legendre公式的結點和係數。

00.0000000

2.0000000

3±0.8611361

±0.3399810

0.3478548

0.6521452

1±0.5773503

1.000000

4±0.9061798

±0.5384693

0.000000

0.2369269

0.4786287

0.5688889

2±0.7745967

0.000000

0.5555556

0.8888889

5±0.9324695

±0.6612094

±0.2386192

0.1713245

0.3607618

0.4679139

當積分區間是一般的區間時,只要做變換

可將公式轉換為

對等式右端積分使用gauss-legendre公式即可。

matlab**如下:

function i = intgausslegen(f,a,b,n,ak,xk)

%syms t;

t= findsym(sym(f));

if(n<5 && nargin == 4)

ak = 0;

xk = 0;

else                       

xk1=((b-a)/2)*xk+((a+b)/2);

i=((b-a)/2)*sum(ak.*subs(sym(f),findsym(f),xk1));

endta = (b-a)/2;

tb = (a+b)/2;

switch n

case 0,

i=2*ta*subs(sym(f),t,tb);

case 1,

i=ta*(subs(sym(f),t,ta*0.5773503+tb)+...

subs(sym(f),t,-ta*0.5773503+tb));

case 2,

i=ta*(0.55555556*subs(sym(f),t,ta*0.7745967+tb)+...

0.55555556*subs(sym(f),t,-ta*0.7745967+tb)+...

0.88888889*subs(sym(f),t,tb));

case 3,

i=ta*(0.3478548*subs(sym(f),t,ta*0.8611363+tb)+...

0.3478548*subs(sym(f),t,-ta*0.8611363+tb)+...

0.6521452*subs(sym(f),t,ta*0.3398810+tb) +...

0.6521452*subs(sym(f),t,-ta*0.3398810+tb));

case 4,

i=ta*(0.2369269*subs(sym(f),t,ta*0.9061793+tb)+...

0.2369269*subs(sym(f),t,-ta*0.9061793+tb)+...

0.4786287*subs(sym(f),t,ta*0.5384693+tb) +...

0.4786287*subs(sym(f),t,-ta*0.5384693+tb)+...

0.5688889*subs(sym(f),t,tb));

case 5,

i=ta*(0.1713245*subs(sym(f),t,ta*0.9324695+tb)+...

0.1713245*subs(sym(f),t,-ta*0.9324695+tb)+...

0.3607616*subs(sym(f),t,ta*0.6612094+tb)+...

0.3607616*subs(sym(f),t,-ta*0.6612094+tb)+...

0.4679139*subs(sym(f),t,ta*0.2386292+tb)+...

0.4679139*subs(sym(f),t,-*0.2386292+tb));

end若求積區間為,權函式為,則所建立的gauss型求積公式為

稱為gauss-chebyshev公式。其中結點為次chebyshev多項式的零點,公式可記為

若求積區間為,權函式為,則所建立的gauss型求積公式為

稱為gauss-lagurre公式。其中結點為次lagurre多項式的零點,下表列出gauss-lagurre公式的結點和係數。

01.0000000

1.0000000

0.2635603

1.4134031

0.52175556

0.3986668

10.5857864

3.4142135

0.8535533

0.1464466

43.5964258

7.0858100

12.6408008

0.0759425

0.00361176

0.00002337

20.4157746

2.2942804

6.2899451

0.7110930

0.2785177

0.0103893

50.2228466

1.1889321

2.9927363

0.4589647

0.4170008

0.1133734

30.3225477

1.7457611

4.5366203

9.3950710

0.6031541

0.3574187

0.0388879

0.0005393

5.7751436

9.8374674

15.9828740

0.1039920

0.000261017

0.0000008985

高斯求積公式 matlab

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