具有奇异项的数值积分

计算科学 数字 一体化
2021-12-18 12:43:09

https://www.johndcook.com/blog/2012/02/21/care-and-treatment-of-singularities中,作者解释了在进行数值积分时消除奇异点的减法方法。

他给出的例子是积分011sinxdx.

为了准确地数值计算这个积分,首先找到被积函数的近似值x=0,即1x对于这种情况。

然后,原始积分可以写成01(1sinx1x)dx+011xdx.

后一项可以手工解析计算,所以作者提到,剩下的工作就是用梯形、辛普森等数值积分方法计算前一项。

我知道奇点已从前被积函数中消除,但我不明白如何用数值方法实际计算它。

例如,假设我想用辛普森的方法计算它:

02hf(x)dx=h3[f0+4f1+f2]+O(h5).

然后,我必须评估f(0)用计算机完全计算前一个积分。但是,如何计算1sin(0)10用电脑?它不应该给出DivisionByZero错误吗?

我想了解如何解决这个问题或者我误解了什么?

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