我们需要分别使用Simpson的1/3规则和3/8规则来求解以下定积分:
\(\int_{-2}^{4} (1-x-4x^3+2x^5) \, dx\)
(a) 首先,我们使用Simpson的1/3规则。这个规则对于三个等距的点\(a\), \(b\), \(c\),其近似积分为:
\(\frac{b-a}{6}[f(a) + 4f((a+b)/2) + f(b)]\)
我们的间距\(h = (4 - (-2)) / 2 = 3\),而\(a = -2\),\(b = 1\),\(c = 4\)。然后,我们需要计算\(f(a)\),\(f((a+b)/2)\),和\(f(b)\)。这三个值分别为:
\(f(-2) = 1-(-2)-4(-2)^3+2(-2)^5 = -158\)
\(f(1) = 1-1-4(1)^3+2(1)^5 = -2\)
\(f(4) = 1-4-4(4)^3+2(4)^5 = 2416\)
所以,用Simpson的1/3规则我们有:
\(\frac{3}{6}[-158 + 4(-2) + 2416] = 377.5\)
(b) 接下来,我们使用Simpson的3/8规则。这个规则对于四个等距的点\(a\), \(b\), \(c\),\(d\),其近似积分为:
\(\frac{3h}{8}[f(a) + 3f(b) + 3f(c) + f(d)]\)
注意,这个规则需要四个点,所以我们不能直接应用到这个问题中,因为我们只有三个点。所以在这种情况下,我们不能使用Simpson的3/8规则。
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