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3。3 本章小结 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录 A matlab 代码 25
第 II 页 本科毕业设计说明书
0 引言
本文介绍了定积分近似计算上常用的几种方法,分别是矩形法、梯形法、抛 物线法和蒙特卡罗法。文章总结前人的研究成果,列出前三种方法的误差估计, 并用 matlab 编程实现四种方法的近似计算,得出具体误差进行效果比较。文章 脉络如下所示:
第一章概述,介绍了课题的研究背景,简单总结了几种方法的优缺点,奠定 课题基调,使本人对研究内容有一个总体映像是本人进行该课题的重要一步。
第二章通过现有的理论知识的罗列,分别介绍了矩形法、梯形法、抛物线法 和蒙特卡罗法的数值计算公式与相关定理,并给出矩形法、梯形法和抛物线法的 误差估计,为下一章的试验打好理论基础。
第三章通过几个例子对近似计算方法的效果进行比较,首先将矩形法、梯形 法和抛物线法作为对比的对象,用两个例子对其进行 matlab 编程试验,得出结 论,其中第二个例子选用了三个不同的积分区间进行了三次试验,共四次试验, 再将蒙特卡罗法单独进行试验,观察试验结果,最后,选择第二个例子的其中一 个试验用蒙特卡罗法得出结果,并计算其误差,与矩形法、梯形法、抛物线法进 行大致的比较,得出结论。
第四章综合理论知识与试验结果,对试验现象进行解释。
1 概述
本章介绍了定积分近似计算这个课题的相关背景,并通过总结研究人员在这 些方面得到的一些成果,对常用的几种定积分近似计算方法进行介绍,使读者初 步了解本文所要介绍的内容。
1。1 背景介绍
恩格斯说过:“在一切理论成就中,未必再有什么像 17 世纪下半叶微积分的 发展那样被当做人类精神的最高胜利了。”微积分概念的提出,是数学史和科学 思想史上的重要创举,也是人类文明的一个伟大成果,它作为一个重要的数学工 具,在数学、物理、经济学、工程技术等各个科学领域中被广泛应用,特别是在 物理方面的应用,使得物理学中的轨迹、运动状态等测量计算达到需要的精确度, 推动了物理学的发展。其中定积分的思想,即“和的极限”这种运用极限和分割 整体的方法,利用以直代曲、连续化离散、局部线性化等过程建立而成的思想, 在人类生产实践活动中产生了重要作用。
定积分的概念起源于求平面图形的面积和其他一些实际问题,其思想在古代 数学家的工作中就已出现,比如古希腊时期的阿基米德就曾用求和的方法计算过 抛物线及其他图形的面积,我国东汉时期的刘徽的割圆术。但是,此前定积分的 思想一直未形成完整的理论,直至 17 世纪下半叶,Newton-Leibniz 公式建立之 后,定积分的计算问题得到解决,定积分得以迅速发展。
但是由于 Newton-Leibniz 公式的应用需要用到被积函数的原函数,而有些函 数因为形式复杂,原函数难以求出,更无法求出积分的数值结果,所以解析方法 对于这些被积函数来说并不实用。
上世纪四十年代,第一台电子数学计算机出现,直至今日,计算机技术发展 迅猛,不管是在其性能上,还是在普及度上。其强大的功能能够支持大计算量的 快速计算,为数值计算提供了极大方便。在定积分上的计算上,也同样,利用计 算机编程,可以方便快速地得到定积分的近似值。本文将利用 matlab 软件实现 定积分近似值的计算。论文网 Matlab在定积分估计中的应用(2):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_92269.html