ガウス・クロンロッド求積(G7-K15)計算
被積分関数 f(x) と区間 [a, b] を入力すると、15点クロンロッド則で定積分を求め、7点ガウス則との差から誤差を推定します。
入力
被積分関数 f(x) と積分区間 [a, b] を入力すると、ガウス・クロンロッド求積(G7-K15)で定積分を計算し、ガウス値との差から誤差を推定します。
例: exp(-x^2)、sin(x)/x、x^2 + 1。使える関数・定数・演算子は計算方法を参照。
計算結果
クロンロッド近似値 K15 ∫ f(x) dx
0.7468241328
区間 [0, 1]
ガウス値 G7
0.7468241328
推定誤差
1.981138e-15
節点・重み・関数値
区間 [a, b] に変換済みの節点 x_i、クロンロッド重み w_i、関数値 f(x_i)、節点の種別を示します。
| # | 節点 x_i | 重み w_i | f(x_i) | 種別 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.00427231 | 0.01146766 | 0.99998175 | 追加 |
| 2 | 0.02544604 | 0.03154605 | 0.99935271 | ガウス共有 |
| 3 | 0.06756779 | 0.05239501 | 0.995445 | 追加 |
| 4 | 0.12923441 | 0.07032663 | 0.98343717 | ガウス共有 |
| 5 | 0.20695638 | 0.08450236 | 0.95807334 | 追加 |
| 6 | 0.29707742 | 0.09517529 | 0.91552739 | ガウス共有 |
| 7 | 0.39610752 | 0.10221647 | 0.85478853 | 追加 |
| 8 | 0.5 | 0.10474107 | 0.77880078 | ガウス共有 |
| 9 | 0.60389248 | 0.10221647 | 0.69441458 | 追加 |
| 10 | 0.70292258 | 0.09517529 | 0.61011968 | ガウス共有 |
| 11 | 0.79304362 | 0.08450236 | 0.53316828 | 追加 |
| 12 | 0.87076559 | 0.07032663 | 0.46849366 | ガウス共有 |
| 13 | 0.93243221 | 0.05239501 | 0.41919049 | 追加 |
| 14 | 0.97455396 | 0.03154605 | 0.38683563 | ガウス共有 |
| 15 | 0.99572769 | 0.01146766 | 0.37102953 | 追加 |
計算方法・使い方
- 15点クロンロッド則を主近似(K15)とし、その部分集合である7点ガウス則(G7)の値との差から積分誤差を推定します。
- 標準区間の節点・重みを線形変換 x = (b − a)/2 t + (a + b)/2 で任意区間 [a, b] に写します。
- 推定誤差は K15 と G7 の差の絶対値をもとに、QUADPACK 流に敏感化した値です。値が小さいほど信頼できます。
- 被積分関数は再帰下降パーサで評価し、sin・cos・exp・log・sqrt などの関数、pi・e の定数、四則演算と冪 ^、暗黙の乗算(2x など)に対応します。
- 区間内に特異点があり節点上で関数値が有限でない場合は計算できません。区間を分割して入力してください。
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