主要内容

梯形公式

描述

例子

Q=陷阱()计算的近似积分通过梯形法单位间距。的大小确定要集成的维度:

  • 如果是向量,那么陷阱(Y)的近似积分.

  • 如果是矩阵,那么陷阱(Y)集成并返回积分值的行向量。

  • 如果是多维数组,然后陷阱(Y)在第一维度上集成其大小不等于1。此维度的大小变为1,其他尺寸保持不变。

例子

Q=陷阱(X(X),)集成相对于坐标或标量间距由指定X(X).

  • 如果X(X)是一个坐标向量,那么长度(X)必须等于的第一维度其大小不相等1

  • 如果X(X)是标量间距,那么trapz(X,Y)等于X*trapz(Y).

例子

Q=陷阱(___,昏暗的)沿着昏暗的使用以前的任何语法。你必须指定,并且可以选择指定X(X).如果您指定X(X),则可以是标量或向量长度等于尺寸(Y,dim)例如,如果是一个矩阵,那么trapz(X,Y,2)集成每行.

示例

全部崩溃

计算数据点间距为1的向量的积分。

创建数据的数字矢量。

Y=[1 4 9 16 25];

包含的函数值(f)(x个)=x个2在域[1,5]中。

使用梯形公式将数据与单位间距集成。

Q=trapz(Y)
Q=42

此近似积分产生的值为42在这种情况下,确切的答案略低,411. The梯形公式函数高估了积分的值,因为f(x)向上凹陷。

计算数据点间距均匀但不等于1的向量的积分。

创建域向量。

X=0:pi/100:pi;

计算正弦X(X).

Y=sin(X);

整合使用梯形公式.

Q=trapz(X,Y)
Q=1.9998

当点之间的间距恒定但不等于1时,可以替代为X(X)是指定标量间距值。在这种情况下,trapz(pi/100,Y)pi/100*trapz(Y).

对数据间距不均匀的矩阵行进行积分。

创建向量x个-坐标和以不规则间隔发生的观测矩阵。的行表示速度数据,在X(X),用于三个不同的试验。

X=[1 2.5 7 10];Y=[5.2 7.7 9.6 13.2;4.8   7.0  10.5   14.5;4.9   6.5  10.2   13.8];

使用梯形公式独立整合每一行并找出每次试验中的总行驶距离。由于数据不是以固定间隔计算的,请指定X(X)以指示数据点之间的间距。指定尺寸=2因为数据位于.

Q1=trapz(X,Y,2)
第一季度=3×182.800085.725082.1250

结果是积分值的列向量,其中每行一个.

创建域值网格。

x=-3:.1:3;y=-5:.1:5;[X,Y]=网格(X,Y);

计算函数(f)(x个,)=x个2+2在网格上。

F=X.^2+Y.^2;

梯形公式集成数值数据而不是函数表达式,因此通常不需要知道表达式就可以使用梯形公式在数据矩阵上。如果函数表达式已知,则可以使用完整的,积分2,或积分3.

使用梯形公式近似二重积分

=-55-(x个2+2)d日x个d日

要对数值数据数组执行双重或三重积分,嵌套函数调用梯形公式.

I=陷阱z(y,陷阱z(x,F,2))
I=680.2000

梯形公式执行集成x个首先,生成列向量。然后,集成结束将列向量减少为单个标量。梯形公式稍微高估了680的确切答案,因为f(x,y)向上凹。

输入参数

全部崩溃

数字数据,指定为向量、矩阵或多维数组。默认情况下,梯形公式沿着第一个的尺寸其大小不等于1。

数据类型:单一的|双重的
复数支持:是的

点间距,指定为1(默认),制服标量间距或坐标向量。

  • 如果X(X)是标量,则指定统一数据点之间的间距和trapz(X,Y)相当于X*trapz(Y).

  • 如果X(X)是一个向量,然后它指定x个-数据点的坐标和长度(X)必须与的大小相同中的集成维度.

数据类型:单一的|双重的

尺寸操作,指定为正整数标量。如果未指定尺寸,那么默认值是大小大于1的第一个数组维度。

考虑一个二维输入阵列,:

  • trapz(Y,1)对的列中的连续元素进行处理并返回行向量。

    trapz(Y,1)列式计算

  • trapz(Y,2)处理以下行中的连续元素并返回列向量。

    trapz(Y,2)行计算

如果昏暗的大于ndims(Y),然后梯形公式返回相同的零数组大小为.

更多关于

全部崩溃

梯形法

梯形公式通过梯形进行数值积分方法。此方法通过打破面积向下成梯形,具有更容易计算的面积。例如,下面是一个正弦函数的八个均匀间距梯形积分梯形:

曲线下方有八个梯形的sin(x)函数的一个周期图,用于估计其面积

对于与的集成无+1等间隔的点,近似值为

b条(f)(x个)d日x个b条2N个n个=1N个((f)(x个n个)+(f)(x个n个+1))=b条2N个[(f)(x个1)+2(f)(x个2)+...+2(f)(x个N个)+(f)(x个N个+1)],

其中每个点之间的间距等于标量值b条N个默认情况下为MATLAB®使用间距1。

如果无+1点不是常数,那么公式推广到

b条(f)(x个)d日x个12n个=1N个(x个n个+1x个n个)[(f)(x个n个)+(f)(x个n个+1)],

哪里=x个1<x个2<...<x个N个<x个N个+1=b条、和(x个n个+1x个n个)是每对连续点之间的间距。

提示

  • 使用梯形公式累计梯形积分对离散数据集进行数值积分。使用完整的,积分2,积分3相反,如果是函数表达式因为数据可用。

  • 梯形公式减小尺寸标注的大小它对1进行运算,只返回最终的积分值。累计梯形积分返回中间积分值,保留它操作的维度。

扩展的功能

版本历史记录

R2006a之前引入