Текст подпрограммы и версий qsfar_c.zip |
Тексты тестовых примеров tqsfar_c.zip |
Вычисление интегралов B I1 = ∫ f (x) sin( ρ x + φ ) dx , A B I2 = ∫ f (x) cos( ρ x + φ ) dx A
по формулам интерполяционного типа 5 - ой степени точности для больших отрезков интегрирования от функций с локализованной особенностью.
Интегралы I1 и i2 вычисляются для A и B таких, что | (В - А) | ≥ 10, при этом считается, что бесконечные пределы заданы близкими к минимальному (максимальному) числам, пpeдcтaвимым нa мaшинe. Вычисление I1 и I2 осуществляется поcлeдовательно по частичным отрезкам, длина которых удваивается.
ha kaждoм чacтичнoм oтрезке интегрaлы считаются c автоматическим выбopом шага по формулам интерполяционного типа, точным для полиномов 5 - ой степени, с весом exp i (ρ x + φ). Предполагается, что особенность подинтегральной функции локализована на отрезке [α, β] ⊂ [A, B].
Если какой-то частичный отрезок пересекается с отрезком [α, β], то на их пересечении вычисления ведутся с принудительным дроблением шага интегрирования. Интегралы вычисляются с погрешностью E (1 + | Ii |), i = 1, 2 , где E задается пользователем, при этом определяется также абсолютная погрешность вычисленного значения интеграла.
О.В.Брушлинская, Л.Г.Васильева. Набор стандартных программ приближенного вычисления однократных интегралов c автоматическим выбором шага. Сб. "Численный анализ на ФОРТРАНе", вып. 8, Изд-во МГУ, 1974.
int qsfar_c (real *rint1, real *rint2, real *a, real *b, R_fp f, real *ro, real *fi, real *e, real *alfa, real *beta, real *xa, real *e1, integer *l1, integer *l2)
Параметры
rint1 - rint2 | вещественные переменные, содержащие вычисленные значения интегралов I1 и I2; |
a, b - | заданные нижний и верхний пределы интегрирования (тип: вещественный); |
f - | имя вещественной подпрограммы - функции, вычисляющей подинтегральную функцию f (x); |
ro - | заданное значение параметра ρ (тип: вещественный); |
fi - | заданное значение параметра φ (тип: вещественный); |
e - | заданная абсолютная погрешность вычисления интегралов (тип: вещественный); |
alfa - beta | заданные начало и конец отрезка, содержащего особенность подинтегральной функции (тип: вещественный); |
xa - | вещественная переменная, служащая для диагностических сообщений. Hа выходе из подпрограммы xa pавно либо - 3.4e38, если заданная точность достигнута, либо кооpдинате "особенности" подинтегральной функции; |
e1 - | вещественная переменная, содержащая оценку абсолютной погрешности вычисленного интеграла; |
l1, l2 - | задают режим работы подпрограммы (тип: целый); при этом, если: |
l1 = 1 и l2 = 0, то вычисляется интеграл I1; l1 = 0 и l2 = 1, то вычисляется интеграл I2; l1 = 1 и l2 = 1, то вычисляются интегралы I1 и I2. |
Версии: нет
Вызываемые подпрограммы: нет
Замечания по использованию
Точка отрезка [α, β] квалифицируется подпрограммой как "особенность" подинтегральной функции, если в ее окрестности шаг интегрирования стал предельно малым. |
int main(void) { /* Local variables */ static float alfa, beta, rint1, rint2, a, b, e; extern float f_c(); extern int qsfar_c(float *, float *, float *, float *, R_fp, float *, float *, float *, float *, float *, float *, float *, int *, int *); static float e1; static int l1, l2; static float fi, xa, ro; a = -5.f; b = 1e5f; alfa = 0.f; beta = 1.f; ro = 10.f; e = 1e-8f; fi = 0.f; l1 = 1; l2 = 0; qsfar_c(&rint1, &rint2, &a, &b, (R_fp)f_c, &ro, &fi, &e, &alfa, &beta, &xa, &e1, &l1, &l2); printf("\n %16.7e %16.7e \n",rint1,rint2); printf("\n %16.7e %16.7e %16.7e \n",xa,e1,alfa); return 0; } /* main */ float f_c(float *x) { /* System generated locals */ float ret_val, r__1; /* Builtin functions */ double exp(double); /* Computing 2nd power */ r__1 = *x - 1; ret_val = (float)exp((float)(-(r__1 * r__1) / 1e-4f)); return ret_val; } /* f_c */ Результаты: rint1 = -0.0096184469316 ха = -3.4e38 e1 = 5.4581*10-9