自适应辛普森积分

本文介绍了辛普森积分在数值计算中的应用,特别是求解函数积分和面积。辛普森公式通过二次函数拟合简化了计算过程,但其适用范围受限于图像的连续性和平滑性。对于含有断点和转折点的函数,辛普森积分可能会导致精度问题或运行时间过长。此外,特定的数据构造可以针对辛普森积分制造难题。尽管辛普森积分在某些场景下表现出优越性,但在面对复杂或不规则图像时,应谨慎使用,并考虑更可靠的方法以避免精度和效率问题。

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老年退役选手很早以前就知道有这种科技了。

不过鉴于蒟蒻的数学实在太差,学的一点点微积分内容也忘得差不多了,所以一直没有学。

直到凉凉以后再打开luogu,突发奇想准备做几道NOI题,然后点开了月下柠檬树……用我渣渣的空间想象能力推了好久才推出了投影的形状,可惜还是不知道面积该怎么算。

于是只好看题解(又掉rp了…),看到辛普森积分……那就学一下吧orz。

于是就很颓废地学了一下,写了个板子题就跑了。

感觉它的一大作用就是求面积并啊。另一大作用当然是算奇奇怪怪的积分式子了。

如果我们要对一个函数f(x)求积分,直接手推显然适用范围太过狭窄,考虑用二次函数去拟合它。

也就是说,把它近似看成一个二次函数,然后用计算二次函数积分的方法计算它。

但是,怎么确定用于拟合它的二次函数的系数?而且这样误差也太大了吧。

引入辛普森公式:

f(x)=Ax^2+Bx+C\\ \\ \int_L^R\ Ax^2+Bx+C \\ =\frac{A}{3}(R^3-L^3)+\frac{B}{2}(R^2-L^2)+C(R-L)\\ =(f(L)+f(R)+4*f((L+R)/2))*(R-L)/6

也就是说,如果f(x)是一个二次函数,

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