学习笔记: 自适应Simpson积分

自适应Simpson积分是一种用于求解积分的近似方法,尤其适用于微积分无法精确解决的不规则图像面积计算。通过取三个点并比较不同子区间的Simpson积分结果来逼近整体面积。尽管可能因数据限制导致精度问题,但通过分段处理,该方法能有效估算复杂图形的总面积。其本质是对图像进行局部近似并比较以确定面积。Simpson公式将曲线近似为抛物线,那么是否能用直线进行类似近似呢?

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >


看了一些大牛的博客,终于对自适应Simpson积分有了初步的了解。


Q:自适应Simpson积分是用来做什么的?

A:用来求积分啊!

Q:它和一般的微积分有什么区别?

A:不能求出精确解,但是可以近似地求出一些微积分不能够求解的图像的面积。


首先是Simpson积分公式:

  (感谢维基百科)



由于直接套这个公式很容易得出差得离谱的解,所以要稍加改进,使用自适应Simpson积分:

1.取三个点a, (a+b)/2, b

2.利用Simpson积分公式分别计算原图像在[a, b], [a, (a+b)/2], [(a+b)/2. b]的面积(分别记为S0, S1, S1),若S0与S1+S2的值相差无几,则可以认为S0为原图像在[a, b]内的面积。


另外需要提及的是,自适应Simpson积分不仅可以求“正常”函数的积分,还可以用来求不规则图像的面积。这个时候,我们就不能狭隘地认为f[a]表示原函数在自变量为a的时候的值,而应该视为直线x=a被图像覆盖的长度(这也就是微积分的本质)。最后求出来的面积是整个图像的总面积,而不像微积分一样把x轴以下部分的面积算作负的(当然,这个自适应Simpson积分也可以做到)。


但是自适应Simpson积分很容易被数据卡掉(毕竟我们只通过5个点来大致确定一个图像的面积),所以求面积时最好分段(再被卡掉的话就真的赚RP了)。


练习题:

noi2005 月下柠檬树

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值