TEMA 5: DIFERENCIACIÓN E INTEGRACIÓN NUMÉRICA

REGLA TRAPEZOIDAL Y DE SIMPSON

Se obtiene utilizando el primer y el segundo polinomio de la Lagrange con nodos igualmente espaciados. esto nos lo da la regla del trapecio y la regla de simpson.


Para derivar la regla del trapecio para aproximar, utilizaremos el polinomio lineal de Lagrange:

lagrange

trap

Por lo tanto:

REGLA DEL TRAPECIO

AAAAA

AAAAA

Se llama regla del trapecio porque cuando f es una función con valores positivos, aproximamos la integral de la función por el área de un trapecio:

REGLA DE SIMPSON

La regla de Simpson se obtiene al integrar el segundo polinomio de Lagrange en el intervalo bajo los nodos.
Proporciona resultados exactos al aplicarla a un polinomio cualquiera de grado tres o menor.

aaaaaa

aaaaaaaaaaa

ELEMENTOS DE INTEGRACION NUMÉRICA COMPUESTA

En casos en los que el error es mucho mayor de lo que normalmente aceptaríamos con la regla de Simpson, se selecciona un entero par "n". Se subdivide el intervalo en n subintervalos y se le aplica la regla de Simpson a cada par consecutivo de subintervalos.

aaaaaaaa

El error asociado con esta aproximación es:
bbbbb

bbbbbba

La regla compuesta de Simpson para n subintervalos con su termino de error es:
aaabb