求定积分近似值的抛物线法这个式子是如何得出来的,请提供具体过程,

Question

求定积分近似值的抛物线法
这个式子是如何得出来的,请提供具体过程,

Answer 1

把y=px^2 + qx + r 看做梯形的曲边,在[xi-1 ,xi+1]上积分,就是其面积：
积分结果为：p/3 ×x^3 + q/2 × x^2 + rx代入积分区间：[xi-1 ,xi+1],得到面积的结果为：
p/3 ×（xi-1^3 - xi+1^3） + q/2 × （xi-1^2 - xi+1^2 ） + r （xi-1 - xi+1 ）提出公分母1/6,为：
1/6[2p（xi-1^3 - xi+1^3） + 3（xi-1^2 - xi+1^2 ） + 6r（xi-1 - xi+1 ） 其中（xi-1 - xi+1）为公因式,再提出来,即2△x：
1/6[2p（xi-1 ^ 2 + xi-1xi+1 + xi+1^ 2） + 3q（xi-1 + xi+1） + 6r]×2△x把系数2p和3q乘进去,整理得到：
1/6[2pxi-1^ 2 + 2pxi-1xi+1 + 2pxi+1^ 2 + 3qxi-1 + 3qxi+1 + 6r]×2△x其中：pxi-1^ 2 + qxi-1 + r = yi-1pxi+1^ 2 + qxi+1 + r = yi+1得到：1/6[ yi-1 + yi+1 + p（xi-1 + xi+1）^ 2 + 2q（xi-1 + xi+1） + 4r]×2△x
注意到：（xi-1 + xi+1）/2正好是xi,
而pxi^ 2 + qxi + r = yi
所以
p（xi-1 + xi+1）^ 2 + 2q（xi-1 + xi+1） + 4r = 4yi
于是面积是：1/6[ yi-1 + yi+1 + 4yi]×2△x