Тік бұрыштың формуласы.
Мына графигі тікбұрыштың геометриялық мағынаның формуласы.
Осындай өзгертулер геометриялық мағынада трапецияның қисықсызықтың ауданы ABCD тікбұрыш ауданымен ABC’D’ аустырылады. (суретке қара). Онда осындай формула шығады:
≈ ƒ (xi-1/2)h (5).
Осындай формуланы тікбұрыштың бөлек аралығының [xi-1, xi] түрі дейді.
Қателік әдісті (5) мөлшерімен анықталады:
Ψi=- ƒ (xi-1/2)h,
Осыны Тейлор формуласымен жеңіл бағалауға болады. Шындығында, Ψi түрін жазайық:
Ψi= - ƒ (xi-1/2)) (6)
Ыдырау тәсілін пайдаланайық:
ƒ(x) = ƒ (xi-1/2) + (x-xi-1/2)* ƒ’ (xi-1/2)+((x- xi-1/2)2/2*ƒ″ (ξi),
Мұндағы: ξi= ξi(x) Є [xi-1, xi]
Онда (6) теңдіктен аламыз:
Ψi=∫xi-1xi (x- xi-1/2)2/2*ƒ″ (ξi)dx ,
M2,i= max |ƒ″(x)| белгілесек, Ψi келесі түрімен бағалайық:
|Ψi| ≤ M2,i =∫xi-1xi (x- xi-1/2)2/2*dx (ξi)dx = h3/24 M2,i
Тікбұрышты қателігінің формуласы бөлек аралығында шын түрі:
|Ψi| ≤ h3/24 M2,i (7)
Яғни осы формула 0( h3) егер к→о болса, қателігі бар деп есептейміз.
Біз байқаймыз 7 теңдігінің бағалануы дұрыс еместігінде ,яғни ƒ (x) функция (7) теңдеуі тең болғанда орындалады.
Расында да, ƒ (x) = (x- xi-1/2) = 0 пайдаланады және
- ƒ (xi-1/2)h = h3/24 M2,i
(5) теңдеудің (і) қосындысы бойынша (1) ден N –ға негізгі тікбұрышты формуланы аламыз:
(8)
Осы формуланың қателігі:
Ψ =
Бөлек аралығының қосындының қателігіне тең:
Ψ = ΣNi=1 φі = ΣNi=1 (x- xi-1/2)2/2*ƒ″ (ξi)dx,
Осыдан, M2= max |ƒ″(x)|, белгілесек, онда
|Ψi|≤ (M2+Nh3/24) = (h2*(b-a)/24)* M2 (9)
Аламыз, яғни түгел бөлігінің аралығы 0( h3) формуланың қателігі деп есептейміз.
Осы кезінде, квадраттық формуланың екінші реттінің дәлдігі бар деп санайды.
Ескерту. Тікбұрышты формуланың түрі буынның басқаша орналасуы, мысалы формулалар:
ΣNi=1h ƒ(xi-1)
Бірақ симметрияның бұзылуынан дәлдік қателігі осы формулаларда 0( h) мәніне тең болады.
Достарыңызбен бөлісу: |