對(duì)于一重定積分來(lái)說(shuō)其求解可以使用梯形法進(jìn)行求解,計(jì)算公式如下所示:
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其中,f(x)為被積函數(shù),為橫坐標(biāo)的兩點(diǎn)間的間隔,越小,則計(jì)算出的結(jié)果越精確。
對(duì)于求解此類問(wèn)題可以使用C語(yǔ)言中的回調(diào)函數(shù)編寫(xiě)通用的計(jì)算函數(shù),代碼如下:
#include?stdio.h
#include?stdlib.h
#includemath.h
//功能:返回f(x)在積分區(qū)間[a,b]的值
//參數(shù):FunCallBack?指向用于計(jì)算f(x)的函數(shù)
//??????a??積分區(qū)間的起始值
//??????b??積分區(qū)間的結(jié)束值
//??????dx?橫坐標(biāo)的間隔數(shù),越小計(jì)算結(jié)果越準(zhǔn)確
double?Calculate(double?(*FunCallBack)(double?x),
double?a,double?b,double?dx)
{
double?doui;
double?total?=?0;????????//保存最后的計(jì)算結(jié)果
for?(doui?=?a;?doui?=?b;?doui?+=?dx)
{
total?+=?FunCallBack(doui)*dx;
}
return?total;
}
double?f2(double?x)
{
return?x*x;
}
double?f(double?x)
{
return?x;
}
double?f3(double?x)
{
return?x*x*x?;
}
int?main()
{
double?total;
total?=?(Calculate(f,?2,?3,?0.000001));
printf("total?=?%lf\n",?total);
total?=?(Calculate(f2,?2,?3,?0.000001));
printf("total?=?%lf\n",?total);
total?=?(Calculate(f3,?2,?3,?0.000001));
printf("total?=?%lf\n",?total);
return?0?;
}
其中,函數(shù)f,f2,f3為自行編寫(xiě)的關(guān)于x的被積函數(shù)。
運(yùn)行結(jié)果:
total?=?2.500000
total?=?6.333331
total?=?16.249991
實(shí)際問(wèn)題描述:
求定積分近似值
程序代碼如下:
#include
#include
void main()
{
int i,n=1000;
float a,b,h,t1,t2,s1,s2,x;
printf("請(qǐng)輸入積分限a,b:");
scanf("%f,%f",a,b);
h=(b-a)/n;
for(s1=0,s2=0,i=1;i=n;i++)
{
x=a+(i-1)*h;
t1=(float)exp(-x*x/2);t2(float)=exp(-(x+h)*(x+h)/2);
s1=s1+t1*h;??????? /*矩形面積累加*/
s2=s2+(t1+t2)*h/2;??????? /*梯形面積累加*/
}
printf("矩形法算得積分值:%f.\n",s1);
printf("梯形法算得積分值:%f.\n",s2);
}
程序運(yùn)行結(jié)果如下:
矩形法算得積分值:0.855821
梯形法算得積分值:0.855624
由上面的比較可知,梯形法的精度要高于矩形法。
積分分為兩種,數(shù)值積分,公式積分。
公式積分:部分函數(shù)可以直接用公式求得其不定積分函數(shù)。C語(yǔ)言中可以直接用積分公式寫(xiě)出其積分函數(shù)。
數(shù)值積分:按照積分的定義,設(shè)置積分范圍的步長(zhǎng),用梯形面積累加求得其積分。
以【f(x)=x*sin(x) 從1到2的積分】為例:
#include?math.h
#include?stdio.h
double?integral(double(*fun)(double?x),double?a,double?b,int,n){
double?s,h,y;
int?i;
s=(fun(a)+fun(b))/2;
h=(b-a)/n;?/*積分步長(zhǎng)*/
for(i=1;in;i++)
s=s+fun(a+i*h);
y=s*h;
return?y;/*返回積分值*/
}
double?f(double?x){
return(x*sinx)??/*修改此處可以改變被積函數(shù)*/
}
int?main(){
double?y;
y=integral(f,1.0,2.0,150);/*修改此處可以改變積分上下限和步數(shù),步長(zhǎng)=(上限-下限)/步數(shù)*/
printf("y=%f\n",y);
return?0;
}