Проведем через точки: (xi-1, f(xi-1)), (xi, f(xi)) полином первой степени (прямую линию). И заменим на отрезке [xi-1,xi] площадь криволинейной трапеции, образованной подграфиком функции y=f(x), площадью обычной трапеции, образованной подграфиком функции y=P1,i(x), где в соответствии с формулой интерполяционного полинома в форме Лагранжа P1,i(x)=f(xi-1 )(x-xi )/ (xi-1-xi ) + f(xi )(x-xi-1 )/ (xi-xi-1 ). Таким образом вместо интеграла рассмотрим .
Просуммировав такие площади по всему отрезку [a,b], получим квадратурную формулу трапеций:
LN[f] = ∑Ni=1 lN , i[f] = h ∑Ni=1 [f(xi-1 ) + f(xi )]/2 | (4.18) |
---|
Выпишем более удобное для численной реализации представление формулы трапеций, полученное очевидным образом из (4.18):
LN[f] = h [(f(a) + f(b))/2 + ∑i=1N-1 f(xi ) ] | (4.19) |
---|
ЗАДАЧА 4.2 Показать эквивалентность представлений (4.18) и (4.19).