La Règle de Simpson

La Règle de Simpson est la formule d'intégration numérique la plus utilisée. Tout comme la règle du Trapèze, vous allez "briser" des intégrales en sous-intégrales pour obtenir une précision plus élevée. Mais dans la règle de simpson, vous n'êtes pas limités à des lignes droites.

Dans ce cas, vous utiliserez des courbes. La courbe estimée sera une parabole, donc vous utiliserez la formule y = Ax2 + Bx + C. Elle doit passer par les trois coordonnées qui vont déterminer à chaque 2 intervalle.

Ces trois coordonnées peuvent être représentées comme ceci:

A = (xi-1, yi-1)
B = (xi, yi)
C = (xi+1, yi+1)

Donc pour trouver l'aire sous une parabole dans une sous-intervalle, il faut juste incorporer ces valeurs dans l'équation.

Souvenez-vous que h = (b-a)/n.

Maintenant si vous allez utiliser la règle de Simpson pour déterminer une intervalle entière, votre graphique ressemblera à ceci:

Sous la forme d'une équation,cela ressemble à:

Sous une forme plus courte, cela ressemble à:

Un exemple de la Règle de Simpson

DONNEES DU PROBLEME:   Calcule l'aire sous la courbe

f(x) = xe2x
entre les limites x = 0 et x = 1. Utilise la Règle de Simpson avec un intervalle de largeur égal à 0.1.

SOLUTION:  : La Table qui suit fait une liste des valeurs de la fonction correspondant aux valeurs de xi. En substituant dans cette équation , nous obtenons:

x f(x) x f(x)
0.00.000000.61.99207
0.10.122140.72.83864
0.20.298360.83.96243
0.30.546640.95.44468
0.40.890221.07.38906
0.51.35914  
A partir de ceci,
I = (0.1 / 3) {f(0.0) + f(1.0) + 4[f(0.2) + f(0.4) + f(0.6) + f(0.8)] + 2[f(0.1) + f(0.3) + f(0.5) + f(0.7) + f(0.9)]}
I = 0.033[7.38906 + 4(7.13858) + 2(10.31124)]
I = 1.88552

codes C++ pour la règle de simpson