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