定積分梯形法則


可以使用這個梯形法則求解定積分。在範圍內積分函式 f(x) a 至 b,實際上是從點 x = a 到 x = b 曲線下的面積。 

要找出該面積,我們可以將該面積分為 n 個梯形,每個梯形的寬度為 h,因此我們可以說 (b - a) = nh。隨著梯形數量的增加,面積計算的結果將更加準確。要求解積分,我們將遵循以下公式。

此處的 h 是間隔寬度,n 是間隔數量。我們可以使用以下方法查詢 h 

輸入和輸出

Input:
The function f(x): 1-exp(-x/2.0) and limits of the integration: 0, 1. The number of intervals: 20
Output:
The answer is: 0.21302

演算法

integrateTrapezoidal(a, b, n)

輸入:下限和上限,以及積分 n 的數量。

輸出:積分結果。

Begin
   h := (b - a)/n
   sum := f(a) + f(b)
   for i := 1 to n, do
      sum := sum + f(a + ih)
   done
   return sum
End

示例

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;

float mathFunc(float x) {
   return (1-exp(-x/2.0));    //the function 1 - e^(-x/2)
}

float integrate(float a, float b, int n) {
   float h, sum;
   int i;
   h = (b-a)/n;    //calculate the distance between two interval
   sum = (mathFunc(a)+mathFunc(b))/2;    //initial sum using f(a) and f(b)

   for(i = 1; i<n; i++) {
      sum += mathFunc(a+i*h);
   }
   return (h*sum);    //The result of integration
}

main() {
   float result, lowLim, upLim;
   int interval;
   cout << "Enter Lower Limit, Upper Limit and interval: "; cin >>lowLim >>upLim >>interval;
   result = integrate(lowLim, upLim, interval);
   cout << "The answer is: " << result;
}

輸出

Enter Lower Limit, Upper Limit and interval: 0 1 20
The answer is: 0.21302

更新於: 17-6-2020

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