Наиболее простое и в большинстве случаев приемлемое приближение состоит в том, что на каждом из интервалов, на которые разбит диапазон интегрирования, интегрируемая функция считается постоянной. В этом случае говорят о вычислении интеграла по формуле прямоугольников. При этом можно в качестве значения функции на интервале брать либо значение на правой границе интервала (правостороннее приближение), либо значение на левой границе интервала (левостороннее приближение). Ситуация проиллюстрирована на рисунках.
Правостороннее приближение. Левостороннее приближение.
Приближение трапеций
Если все интервалы имеют одинаковую длину h, формулы имеют вид для правостороннего приближения и для левостороннего приближения. Однако обычно для вычисления интегралов используется формула трапеций. Она несколько сложнее по сравнению с первыми двумя, но зато позволяет получать, как правило, более точные результаты. Идея состоит в том, что соседние узловые точки функции соединяются прямой, поэтому вся площадь под графиком функции состоит как бы из трапеций. Соответственно, сама площадь равна сумме площадей этих трапеций. Формула для интервалов равной длины имеет вид .
|
|
Это три основные формулы, позволяющие вычислять интегралы от функций, заданных в виде таблицы.
Далее рассмотрим, как описанные методы могут использоваться для вычисления интегралов на практике.