M. Trapezów: n+1=2 n=1 ∫abf(x)dx=b-a//2 [f(a)-f(b)]+RT
RT=-(b-a)3/12 *fII(ζ)
M. Simpsona: n+1=3 n=2 ∫abf(x)dx=b-a//6 [f(a)+4f(a+b//2)+f(b)]
RS=-(b-a)5/2880 *fIV(ζ)
Metody złożone wyzn. Funkcji: ∫a = xob = xmf(x)dx = ∫xox1f(x)dx + ∫x1x2f(x)dx + … + ∫xm − 1xmf(x)dx gdzie m-il.częśći skok: h=b-a//m
Xi= Xi-1+h=Xo+ih=a+ih gdzie i=1,2…m
Metoda złożona trapezów:
$$\int_{a}^{b}{f\left( x \right)\text{dx}} \triangleq \frac{b - a}{2m}\lbrack f\left( a \right) + f\left( b \right) + 2\sum_{i = 1}^{m - 1}{f\left( a + ih \right)}\rbrack$$
Dla m=4: $\int_{a}^{b}{f\left( x \right)\text{dx}} \triangleq \frac{b - a}{2m}\lbrack f\left( a \right) + f\left( b \right) + 2\lbrack f\left( a + h \right) + \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ f\left( a + 2h \right) + f\left( a + 3h \right)\rbrack\rbrack$
RTZ=$\frac{{- (b - a)}^{3}}{12m2}$*fII(ζ) War: IfII(ζ)I≤$\operatorname{}{If"(x)I}$
|∫abf(x)dx−Tz| ≤ |RTZ|
Metoda złożona SIMPSONA:
$$\int_{a}^{b}{f\left( x \right)\text{dx}} \triangleq \frac{b - a}{12m}\lbrack f\left( a \right) + f\left( b \right) + 2\sum_{i = 1}^{m - 1}{f\left( a + ih \right)} + 4\sum_{i = 1}^{m}{f\left( a + \left( i - \frac{1}{2} \right)h \right)}\rbrack$$
Dla m=4: $\int_{a}^{b}{f\left( x \right)\text{dx}} \triangleq \frac{b - a}{12m}\{ f\left( a \right) + f\left( b \right) + 2\left\lbrack f\left( a + h \right) + \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ f\left( a + 2h \right) + f\left( a + 3h \right) \right\rbrack + 4\lbrack f\left( a + \frac{1}{2}h \right) + \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ f\left( a + \frac{3}{2}h \right) + f\left( a + \frac{5}{2}h \right) + f\left( a + \frac{7}{2}h \right)\}$
RTS=$\frac{{- (b - a)}^{5}}{2880m^{4}}$*fIV(ζ) War: IfIV(ζ)I≤IfIV(x)I
|∫abf(x)dx−Sz| ≤ |RTS|
Numeryczne rozwiązywanie równań z 1niewiadomą:
f(x)=0 <a,b>
f(a)*f(b)≤0 1pierwiastek lub nieparzysta ilość. Albo 0 albo a lub b będzie rozwiązaniem x0,x1…xn=α → α f(xn)≤ε ε-dokładność
Metoda Bisekcji x0=a+b//2 i wychodzą 2przedziały <a,xo> <xo,b> i jest <-+> i <++> więc bierzemy pierwszy(_i niby to przedział<a1,b1 itd.) i dalej i mamy <a,x1><x1,xo> i jest < -- > i <-+> więc drugi dalej.
Robimy to co ↑. Aż otrzymamy Xn=an+bn/2
f(xn)≤εx Iα-xnI≤ εx b-a//2n+1≤ εx Z tej równości wyliczamy liczbe kroków metody bisekcji równą n potrzebną do wyznaczenia wozwiązania równania 1. Z dokładnością εx Iα-xoI≤ b-a//2 Iα-x1I≤ b-a//22 … Iα-xnI≤ b-a//2n+1 log2( b-a//2n+1 )≤log2εx n≥log2(b-a// εx)-1
n=$\left\lceil \operatorname{}{\left( \frac{b - a}{\varepsilon_{x}} \right) - \left. \ 1 \right\rceil} \right.\ $ zaokrąglenie w ↑ do całkow