题目
Problem
A continuous curve has equation y=f(x).
A table of values of x and y for y=f(x) is shown below.
x0.51.7534.255.5y3.4796.1017.4486.8235.182
Using the trapezium rule with all the values of y in the given table,
(a) find an estimate for
∫0.55.5f(x)dx
giving your answer to one decimal place.
(3)
(b) Using your answer to part (a) and making your method clear, estimate
∫0.55.5(f(x)+4x)dx
(2)
题目中文翻译
连续曲线的方程为 y=f(x)。下表列出对应的 x、y 值:
x0.51.7534.255.5y3.4796.1017.4486.8235.182
使用表中全部 y 值和梯形法则:
(a) 求以下积分的估计值,答案精确到1位小数。(3)
∫0.55.5f(x)dx
(b) 使用 (a) 的答案并清楚展示方法,估计:(2)
∫0.55.5(f(x)+4x)dx
解答
(a)
解法一
思路
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五个 x 值给出四个梯形,步长是 1.25。端点只算一次,中间三项乘以 2。
答题过程
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The strip width is
h=45.5−0.5=1.25.
The interior ordinates sum to 6.101+7.448+6.823=20.372. Using the trapezium rule,
≈=≈∫0.55.5f(x)dx0.625[3.479+5.182+2(20.372)]30.87812530.9
to one decimal place.
(b)
解法一
思路
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利用积分的线性性质把两个被积项分开;第一项直接用 (a) 的近似结果,第二项积分 4x。
答题过程
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Using the result from part (a),
≈====∫0.55.5(f(x)+4x)dx30.9+∫0.55.54xdx30.9+[2x2]0.55.530.9+2(5.5)2−2(0.5)230.9+6090.9.
解法二
思路
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积分 4x 等于直线 y=4x 下的梯形面积,因此不用另作积分;仍须承接 (a) 的估计值。
答题过程
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On 0.5⩽x⩽5.5, the endpoint heights of the line y=4x are 2 and 22. Its area is exactly
T==21(2+22)(5.5−0.5)60.
Using part (a),
≈=∫0.55.5(f(x)+4x)dx30.9+T90.9.
也可以把这个梯形分成面积 2×5=10 的矩形和面积 21×5×20=50 的三角形,仍得到 60。