Integración Numérica. La regla del trapecio.
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- María Dolores Vázquez Flores
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1 Integrción Numéric. L regl del trpecio. Curso: Métodos Numéricos en Ingenierí Profesor: Dr. José A. Otero Hernández Correo: j..otero@itesm.mx web: Universidd: ITESM CEM
2 Tópicos 1 Introducción L regl del trpecio 3 L regl del trpecio de plicción multiple 4 Progrms MATLAB
3 Tópicos 1 Introducción L regl del trpecio 3 L regl del trpecio de plicción multiple 4 Progrms MATLAB
4 Integrl L integrción es el proceso inverso de l diferencición, L integrción se escribe como: I = b f (x) dx, y represent l integrl de l función f (x) (integrndo) con respecto l vrible independiente x, evlud entre los límites x = y x = b, L integrl represent el áre bjo l curv,
5 Integrl L integrción es el proceso inverso de l diferencición, L integrción se escribe como: I = b f (x) dx, y represent l integrl de l función f (x) (integrndo) con respecto l vrible independiente x, evlud entre los límites x = y x = b, L integrl represent el áre bjo l curv,
6 Integrl L integrción es el proceso inverso de l diferencición, L integrción se escribe como: I = b f (x) dx, y represent l integrl de l función f (x) (integrndo) con respecto l vrible independiente x, evlud entre los límites x = y x = b, L integrl represent el áre bjo l curv,
7 Integrl L integrción es el proceso inverso de l diferencición, L integrción se escribe como: I = b f (x) dx, y represent l integrl de l función f (x) (integrndo) con respecto l vrible independiente x, evlud entre los límites x = y x = b, L integrl represent el áre bjo l curv,
8 Integrl
9 Ls fórmuls de Newton-Cortes Son los tipos de integrción numérics más comunes, Se bsn en l estrtegi de reemplzr l función integrndo por un polinomio de proximción, b b I = f (x) dx f n (x) dx donde f n (x) es un polinomio de l form: f n (x) = x + x + + n 1 x n 1 + n x n
10 Ls fórmuls de Newton-Cortes Son los tipos de integrción numérics más comunes, Se bsn en l estrtegi de reemplzr l función integrndo por un polinomio de proximción, b b I = f (x) dx f n (x) dx donde f n (x) es un polinomio de l form: f n (x) = x + x + + n 1 x n 1 + n x n
11 Ls fórmuls de Newton-Cortes Son los tipos de integrción numérics más comunes, Se bsn en l estrtegi de reemplzr l función integrndo por un polinomio de proximción, b b I = f (x) dx f n (x) dx donde f n (x) es un polinomio de l form: f n (x) = x + x + + n 1 x n 1 + n x n
12 Ls fórmuls de Newton-Cortes Son los tipos de integrción numérics más comunes, Se bsn en l estrtegi de reemplzr l función integrndo por un polinomio de proximción, b b I = f (x) dx f n (x) dx donde f n (x) es un polinomio de l form: f n (x) = x + x + + n 1 x n 1 + n x n
13 Integrl
14 Tópicos 1 Introducción L regl del trpecio 3 L regl del trpecio de plicción multiple 4 Progrms MATLAB
15 Regl del trpecio L regl del trpecio es l primer de ls fórmul de Newton-Cortes, Corresponde l cso de proximr l función integrndo por un polinomio de primer grdo, es decir un líne rect.
16 Regl del trpecio L regl del trpecio es l primer de ls fórmul de Newton-Cortes, Corresponde l cso de proximr l función integrndo por un polinomio de primer grdo, es decir un líne rect.
17 Regl del trpecio
18 Regl del trpecio I = b f (x) dx b donde f 1 (x) es l líne rect dd por: f 1 (x) = f() + El resultdo de l integrción es: I = (b ) f 1 (x) dx f(b) f() (x ). b f() + f(b). Represent el áre del trpecio que form l líne rect que une f() y f(b).
19 Regl del trpecio I = b f (x) dx b donde f 1 (x) es l líne rect dd por: f 1 (x) = f() + El resultdo de l integrción es: I = (b ) f 1 (x) dx f(b) f() (x ). b f() + f(b). Represent el áre del trpecio que form l líne rect que une f() y f(b).
20 Regl del trpecio I = b f (x) dx b donde f 1 (x) es l líne rect dd por: f 1 (x) = f() + El resultdo de l integrción es: I = (b ) f 1 (x) dx f(b) f() (x ). b f() + f(b). Represent el áre del trpecio que form l líne rect que une f() y f(b).
21 Regl del trpecio I = b f (x) dx b donde f 1 (x) es l líne rect dd por: f 1 (x) = f() + El resultdo de l integrción es: I = (b ) f 1 (x) dx f(b) f() (x ). b f() + f(b). Represent el áre del trpecio que form l líne rect que une f() y f(b).
22 Introduccio n L regl del trpecio L regl del trpecio de pliccio n multiple Progrms MATLAB Regl del trpecio I = Are del Trpecio = Ancho Altur Promedio I = (b ) Altur Promedio I = (b ) f () + f (b)
23 Introduccio n L regl del trpecio L regl del trpecio de pliccio n multiple Progrms MATLAB Regl del trpecio I = Are del Trpecio = Ancho Altur Promedio I = (b ) Altur Promedio I = (b ) f () + f (b)
24 Introduccio n L regl del trpecio L regl del trpecio de pliccio n multiple Progrms MATLAB Regl del trpecio I = Are del Trpecio = Ancho Altur Promedio I = (b ) Altur Promedio I = (b ) f () + f (b)
25 Introduccio n L regl del trpecio L regl del trpecio de pliccio n multiple Progrms MATLAB Regl del trpecio I = Are del Trpecio = Ancho Altur Promedio I = (b ) Altur Promedio I = (b ) f () + f (b)
26 Problem Clculr l integrl de l función: f (x) = 400x 5 900x x 3 00x + 5x + 0. desde = 0 hst b = 0.8. Considere el vlor excto de l integrl igul : Evlué el error verddero.
27 Tópicos 1 Introducción L regl del trpecio 3 L regl del trpecio de plicción multiple 4 Progrms MATLAB
28 Regl del trpecio multiple Consideremos n + 1 puntos igulmente espcidos (x 0, x 1, x,, x n 1, x n ), por lo cul tenemos n segmentos del mismo ncho h: h = b n
29 Regl del trpecio multiple I = b f (x) dx = x 1 x 0 f (x) dx + x x 1 f (x) dx + + x n x n 1 f (x) dx I = h f(x 0) + f(x 1 ) + h f(x 1) + f(x ) + + h f(x n 1) + f(x n ) ( ) I = h n 1 f (x o ) + f (x i ) + f (x n ) I = (b ) i=1 f (x o ) + n 1 i=1 f (x i ) + f (x n ) n
30 Regl del trpecio multiple I = b f (x) dx = x 1 x 0 f (x) dx + x x 1 f (x) dx + + x n x n 1 f (x) dx I = h f(x 0) + f(x 1 ) + h f(x 1) + f(x ) + + h f(x n 1) + f(x n ) ( ) I = h n 1 f (x o ) + f (x i ) + f (x n ) I = (b ) i=1 f (x o ) + n 1 i=1 f (x i ) + f (x n ) n
31 Regl del trpecio multiple I = b f (x) dx = x 1 x 0 f (x) dx + x x 1 f (x) dx + + x n x n 1 f (x) dx I = h f(x 0) + f(x 1 ) + h f(x 1) + f(x ) + + h f(x n 1) + f(x n ) ( ) I = h n 1 f (x o ) + f (x i ) + f (x n ) I = (b ) i=1 f (x o ) + n 1 i=1 f (x i ) + f (x n ) n
32 Regl del trpecio multiple I = b f (x) dx = x 1 x 0 f (x) dx + x x 1 f (x) dx + + x n x n 1 f (x) dx I = h f(x 0) + f(x 1 ) + h f(x 1) + f(x ) + + h f(x n 1) + f(x n ) ( ) I = h n 1 f (x o ) + f (x i ) + f (x n ) I = (b ) i=1 f (x o ) + n 1 i=1 f (x i ) + f (x n ) n
33 Problem Clculr l integrl de l función usndo dos segmentos: f (x) = 400x 5 900x x 3 00x + 5x + 0. desde = 0 hst b = 0.8. Considere el vlor excto de l integrl igul : Evlué el error verddero.
34 Tópicos 1 Introducción L regl del trpecio 3 L regl del trpecio de plicción multiple 4 Progrms MATLAB
35 Progrm MATLAB: Regl del trpecio function i n t t r p e c i o v 1 ( F, xi, xf, np ) % i n t t r p e c i o v 1 Nombre de l funcion % f funcion mtemtic de entrd % [ x i x f] I n t e r v l o de i n t e g r c i o n % np Numero de p r t i c i o n e s h=( xf x i ) / np ; x =[ x i : h : x f ] ; n=size ( x, ) ; I n t =0; for i =1:n 1 I ( i ) =h (F ( x ( i ) ) +F ( x ( i +1) ) ) / ; I n t = I n t + I ( i ) ; s l i d 1 =[ Trpecio, numstr ( i ),, numstr ( I ( i ) ) ] ; disp ( s l i d 1 ) end Slid =[ I n t e g r l T o t l,, numstr ( I n t ) ] ; disp ( Slid ) end
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