Для связи в whatsapp +905441085890

Формула трапеций

Идея метода трапеций похожа на идею метода прямоугольников: попытаться заменить исходную криволинейную трапецию ступенчатой фигурой, состоящей из трапеций. Для этого
выполним следующие действия (рис. 47.3).

Формула трапеций

1. С помощью точек Формула трапеций разобьём отрезок Формула трапеций на Формула трапеций равных частей длиной Формула трапеций.

2. На каждом отрезке Формула трапеций построим трапеции, соединив отрезками точки Формула трапеций и Формула трапеций и (Формула трапецийФормула трапеций и Формула трапеций.

3. Найдем площадь каждой трапеции как произведение полусуммы её оснований на высоту. Длины оснований первой трапеции будут равны Формула трапеций и Формула трапеций, а высота Формула трапеций. Тогда

Формула трапеций

Для второй трапеции длины оснований равны Формула трапеций и Формула трапеций, а высота та же: Формула трапеций. Тогда

Формула трапеций

Аналогично

Формула трапеций

Найдем сумму площадей всех трапеций Формула трапеций : Формула трапеций

Формула трапеций
Формула трапеций

Вынесем Формула трапеций за скобки:

Формула трапеций
Формула трапеций
Формула трапеций

или

Формула трапеций

Поскольку сумма площадей всех трапеций Формула трапеций приближенно равна площади криволинейной трапеции, то можно считать, что

Формула трапеций

— формула трапеций.

Пример №47.2.

Вычислите приближенное значение определенного интеграла Формула трапеций по формуле трапеций (число точек деления Формула трапеций).

Решение:

Воспользуемся решением примера 47.1. Рассмотрим функцию Формула трапеций на отрезке [0; 2], который разбит на четыре части шириной Формула трапеций.

В уже созданной в Microsoft Excel таблице в ячейку Формула трапеций запишем формулу для расчета приближенного значения определенного интеграла Формула трапеций по формуле трапеций (3).

Поскольку шаг равен Формула трапеций, то его нужно умножить на скобку, содержащую полусумму первого и последнего значения функции и сумму всех остальных значений функции из столбца Формула трапеций. Тогда формула в ячейке Формула трапеций будет иметь вид: Формула трапеций.

Расчетная таблица будет следующей:

Формула трапеций

Полученное по формуле трапеций значение определённого интеграла (4,25) ближе к реальному значению (4), чем значения, вычисленные по формулам прямоугольников. Рассмотрим последний метод — метод парабол — и оценим его точность.