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中矩形公式

中矩形公式是一 種 數值 積分方法,其基本思想是在 積分的 區 間[a, b]中 選 擇 一個 點作 為 代表 點,然 後用 這 個 點的 函式值乘以 區 間 長度作 為 積分的近似值。具 體 來 說,中矩形公式 選 擇 區 間中 點(a+b)/2作 為 代表 點,其公式 為:

I(f) ≈ f((a+b)/2)(b-a)

這意味 著,如果 函式f在 區 間[a, b]上的值在 區 間中 點(a+b)/2 處已知,那 麼可以通 過上述公式 計算出 積分I(f)的 一個近似值。 這 種方法的 優 點是 簡 單且 計算量小,但缺 點是精度相 對 較低,尤其 當 函式在 區 間 兩端 變化 較大 時。

中矩形公式的代 數精度 為1, 這意味 著它只能 準確 計算某些特定 類型的 函式。如果 函式f 屬於C^2[a, b],即f在 區 間[a, b]上具有二 階 連 續 導 數,那 麼中矩形公式是 一個插值型 數值 積分公式,具有代 數精度1。

需要注意的是,中矩形公式 並不是矩形面 積或周 長的 計算公式, 後者 適 用於 幾何 學中的矩形,其面 積和周 長分 別由公式S=ab和C=2(a+b) 給出,其中a 為矩形的 長,b 為 寬。