Правило Рунге практической оценки погрешности.
Оценка погрешности зависит от длины элементарного отрезка , и при достаточно малом справедливо приближенное равенство: , где приближенное значение интеграла.
Если уменьшить шаг в два раза, то получим: .Вычитая одно из другого, получим: , или .
Это приближенное равенство дает оценку погрешности. Вычисление этой оценки называется правилом Рунге. Правило Рунге – это эмпирический способ оценки погрешности, основанный на сравнении результатов вычислений, проводимых с разными шагами . Для формулы Симпсона , и оценка принимает вид: . Используя правило Рунге, можно построить процедуру приближенного вычисления интеграла с заданной точностью . Нужно, начав вычисления с некоторого значения шага , последовательно уменьшать это значения в два раза, каждый раз вычисляя приближенное значение . Вычисления прекращаются тогда, когда результаты двух последующих вычислений будут различаться меньше, чем на .
Пример.
Вычислить .Решение. Возьмём , тогда .
0 | 0 | 10)0,54) | ||
1 | 0,125 | 0,984625 | ||
2 | 0,250 | 0,9411761) | ||
3 | 0,375 | 0,876712 | ||
4 | 0,5 | 0,82) | ||
5 | 0,625 | 0,7191 | ||
6 | 0,750 | 0,643) | ||
7 | 0,875 | 0,566389 | ||
8 | 1 | |||
3,45955 | 1,62818 | 1,5 |
.
.
.
Следовательно, значение интеграла можно счесть .