主要内容

integral2

数值计算二重积分

描述

例子

= integral2 (有趣的,xmin,xmax,ymin,ymax)近似函数的积分z =乐趣(x, y)在平面区域xminxxmaxymin (x)yymax (x)

例子

= integral2 (有趣的,xmin,xmax,ymin,ymax,名称,值)与一个或多个指定附加选项名称,值对参数。

例子

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考虑到功能

f ( x , y ) = 1 ( x + y ) ( 1 + x + y ) 2

这个函数是未定义的 x y 为零。integral2执行最好当奇点集成边界。

创建一个匿名函数。

有趣= @ (x, y) 1。/(sqrt(x + y) .* (1 + x + y).^2 )
有趣的=function_handle与价值:@ (x, y) 1. / (√(x + y) * (1 + x + y) ^ 2)

积分三角地区有界 0 x 1 0 y 1 - - - - - - x

ymax = @ 1 - x (x);q = integral2(有趣,0 1 0,ymax)
q = 0.2854

定义的函数

f ( θ , r ) = r r 因为 θ + r θ ( 1 + r 因为 θ + r θ ) 2

有趣= @ (x, y) 1。/(sqrt(x + y) .* (1 + x + y).^2 ); polarfun = @(theta,r) fun(r.*cos(theta),r.*sin(theta)).*r;

定义一个函数的上限 r

征求= @(θ)1. / (sin(θ)+ cos(θ));

集成在这个区域有界 0 θ π / 2 0 r r 一个 x

q = integral2 (polarfun 0π/ 2 0做)
q = 0.2854

创建一个匿名的参数化功能 f ( x , y ) = 一个 x 2 + b y 2 与参数 一个 = 3 b = 5

= 3;b = 5;有趣= @ (x, y) * x。^ 2 + b * y ^ 2;

评价积分 0 x 5 - - - - - - 5 y 0 。指定“迭代”方法和大约10个有效数字的准确性。

格式q = integral2(乐趣0 5 5 0,“方法”,“迭代”,“AbsTol”0,“RelTol”1、平台以及)
q = 1.666666666666667 e + 03

输入参数

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被积函数,指定为一个处理函数,定义了功能集成在平面区域xminxxmaxymin(x)≤yymax(x)。这个函数有趣的必须接受两个相同大小的数组,并返回相应的值的数组。它必须执行element-wise操作。

数据类型:function_handle

下限的x,指定为一个真正的标量值有限或无限。

数据类型:|

的上限x,指定为一个真正的标量值有限或无限。

数据类型:|

下限的y,指定为一个真正的标量值有限或无限。您可以指定ymin是一个函数处理的函数x)集成在一个不规则的区域。

数据类型:|function_handle|

的上限y,指定为一个真正的标量值有限或无限。你也可以指定ymax是一个函数处理的函数x)集成在一个不规则的区域。

数据类型:|function_handle|

名称-值参数

指定可选的双参数作为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和吗价值相应的价值。名称-值参数必须出现在其他参数,但对的顺序无关紧要。

R2021a之前,用逗号来分隔每一个名称和值,并附上的名字在报价。

例子:e-12 AbsTol, 1设置绝对误差公差大约12位小数的准确性。

绝对误差容限,指定为逗号分隔组成的“AbsTol”和一个非负实数。integral2使用绝对误差公差限制绝对误差的一个估计,|- - - - - -|,积分的计算值和吗(未知的)精确值。integral2可能会提供更多的小数精度降低绝对误差容限。默认值是1平台以及

请注意

AbsTolRelTol一起工作。integral2可以满足绝对误差公差或相对误差宽容,但不一定。有关使用这些公差的更多信息,请参阅提示部分。

例子:e-12 AbsTol, 1设置绝对误差公差大约12位小数的准确性。

数据类型:|

相对误差容限,指定为逗号分隔组成的“RelTol”和一个非负实数。integral2使用相对误差公差限制相对误差的一个估计,|- - - - - -| / ||,积分的计算值和吗(未知的)精确值。integral2可能会提供更多的有效数字的精度,如果你降低相对误差容限。默认值是1 e-6

请注意

RelTolAbsTol一起工作。integral2可以满足相对误差公差或绝对误差宽容,但不一定。有关使用这些公差的更多信息,请参阅提示部分。

例子:e-9 RelTol, 1集的相对误差容限约9位有效数字。

数据类型:|

集成方法,指定为逗号分隔组成的“方法”下面描述的方法之一。

积分法 描述
“汽车” 在大多数情况下,integral2使用“瓦”方法。它使用“迭代”方法当任何集成范围是无限的。这是默认的方法。
“瓦” integral2将集成到一个矩形的区域细分成更小的矩形区域。集成的限制必须是有限的。
“迭代” integral2调用积分执行累次积分。外积分评估结束xminxxmax。内积分评估结束ymin (x)yymax (x)。集成范围可以是无限的。

例子:“方法”,“瓦”指定了平铺的集成方法。

数据类型:字符|字符串

提示

  • integral2函数试图满足:

    abs (q - q) < = max (AbsTol, RelTol * abs (q))
    在哪里积分的计算值和吗(未知的)精确值。交易的绝对和相对公差提供了一种方法精度和计算时间。通常,相对公差决定集成的准确性。然而,如果abs (q)是足够小,绝对宽容确定集成的准确性。通常你应该指定绝对和相对公差在一起。

  • “迭代”方法可以更有效地当你的函数不连续在集成区域。然而,最佳的性能和准确性发生当你把积分不连续的点,和多个集成的结果。

  • 当集成在不规则的区域,最好的性能和精度时发生ymin,ymax,(或两者)函数处理。避免被积函数的函数值设置为0来整合在一个不规则的区域。如果你做到这一点,必须指定“迭代”方法。

  • 使用“迭代”方法时ymin,ymax,(或两者)的功能。

  • paramaterizing匿名函数时,请注意,参数值持续的生命函数处理。例如,函数有趣= @ (x, y) x + y +使用的价值一个当时有趣的被创建。如果你决定改变的价值一个,你必须重新定义匿名函数的新值。

  • 如果你指定单精度限制的集成、或者有趣的返回单精确结果,您可能需要指定较大的绝对和相对误差公差。

引用

[1]L.F. Shampine”在MATLAB矢量化自适应正交®”,计算和应用数学杂志》上、211、2008、pp.131 - 140。

[2]L.F. Shampine。”MATLAB程序在二维正交。应用数学和计算。北京大学出版社202年版,2008,第266 - 274页。

扩展功能

版本历史

介绍了R2012a