Page 97 - 203_
P. 97

Найпростіший спосіб наближеного обчислення визначених інтегралів випливає з
                 означення останього. Поділимо відрізок  ba,   на рівні частини точками
                                                          b   a
                                                x   a   k        ,  k   , 1 , 0    n ,                                                   (11.1)
                                                 k
                                                            n
                 і покладемо
                                                 b               n 1
                                                           b   a     x   x  
                                                   f   dxx      f  k  n 1   .                                             (11.2)
                                                 a           n   k 1    2    
                    Вираз (11.2) називається формулою прямокутників. В формулі прямокутників шукана
                                                                                       a
                                                                                              b
                 площа фігури, обмеженої кривою  y      f   x , віссю Ох і прямими  x  ,  x  , наближено
                 дорівнює сумі площ прямокутників(рис.1).
















                                                               Рис.1
                    Зауважимо, що якщо функція    Axxf      B  є лінійна функція, то для неї формула (11.2)
                 точна.
                    Приведемо ще другий природній спосіб наближеного обчислення визначеного інтеграла,
                 який приводить до формули трапецій. Він полягає в тому, що відрізок  ba,     ділиться на рівні
                 частини точками системи (11.1) і вважається наближено, що
                    b         b   a   f   x   f   x  f     f     f  x    f   x 
                                                      x
                                                             x
                     f   dxx       0      1      1      2        n 1     n  
                      a         n        2              2                   2       
                     b   a
                                               x
                         f    2 fx     2 fx       2 f  x n 1    f   .x n
                               0
                                                2
                                       1
                      2n
                    Це і є формула трапеції. В ній площа криволінійної трапеції замінюється сумою площ
                 прямолінійних трапецій (рис.2).
















                                                               Рис.2
                    Формула трапецій точна для многочленів не вище першого степеня. В цьому розумінні
                 формула трапеції не має переваг перед формулою прямокутників, обидві вони є точними для
                 лінійних функцій. Формули прямокутників і трапецій тим точніші, чим більше  n . Можна
                 показати, що якщо функція   xf   має на  ba,   неперервну другу похідну, то абсолютна
                 величина похибки прямокутників і трапецій не більша за
   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102