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辛普森法则

辛普森法则
📅 发布时间:2026/6/19 20:42:26

这是一个估算积分的方法。
常见的估算积分的方法还有矩形法则和梯形法则,这里就不做展开了。
主要的方法是通过二次函数来模拟给定的函数,因为二次函数是平滑的曲线,符合大多数函数形状。
假设你要估算 \(\displaystyle\int^r_lf(x)\text{d}x\)。
你可以将 \(l\sim r\) 这段区间平均分为 \(n\) 个小段,每段的长度 \(h = \dfrac{r - l}{n}\),第 \(i\) 段(\(1\leq i <= n\))的端点为 \(x_i,x_{i + 1}\)。
我们拿 \(x_1\sim x_2,x_2\sim x_3\) 这两个区间举例。

假设长这样。
那我们就把整个函数向左移一下,使得 \(x_2 = 0\)(这样积分的结果还是不会变),像这样

假设 \((-h, f(x_1)),(0,f(x_2)),(h, f(x_3))\) 这三个点在二次函数 \(y = ax^2 + bx + c\) 上,则得到

\[\begin{cases*} f(x_1) = ah^2 - bh + c\\ f(x_2) = c\\ f(x_3) = ah^2 + bh + c \end{cases*} \]

解得

\[\begin{cases*}\end{cases*} \]

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