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UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías Algoritmia Actividad 1: introducción a la algoritmia Alumno: Sandoval Padilla Fernando Cesar Docente: Ibarra Chávez Salomón Eduardo Código: 215685409 Sección: D02 5 de Febrero de 2020 Métodos de integración numérica La regla o método de Simpson (nombrada así en honor de Thomas Simpson) y a veces llamada regla de Kepler es un método de integración numérica que se utiliza para obtener la aproximación de la integral; ▪ Método de Simpson 3/8 En este método se calcula la integral bajo la cubica que aproxima a la función real. Esta forma es muy similar a la regla de Simpson clásica, pero se usa polinomios de Lagrange de tercer orden. Se tiene en consideración que ahora el paso ya que la función se tabula con cuatro puntos de igual distancia h y formando tres subintervalos. Si xn+1= xn+h con x0=a, se define de la siguiente manera: El error al usar la regla de Simpson de 3/8 se puede obtener usando: donde se encuentra dentro del intervalo [a,b]. ▪ Método de Simpson 1/3 En este método se calcula el área bajo la parábola que une los tres puntos. En el caso de que el intervalo [a,b] no sea lo suficientemente pequeño, el error al calcular la integral puede ser muy grande. Para ello, se recurre a la fórmula compuesta de Simpson. Se divide el intervalo [a,b] en n subintervalos iguales (con n par), de manera que donde Aplicando la Regla de Simpson a cada subintervalo tenemos: Sumando las integrales de todos los subintervalos, llegamos a que: El máximo error viene dado por la expresión: Cuellos de botella Se ven reflejados en la tabla. Diagrama de flujo de pi Capturas de pantalla Metodo Simpson 3/8 Metodo Simpson 1/3 Entrada N Método 1 Simpson 1/3 Método 2 Simpson 1/8 Tiempo de ejecución (Diferencias) 10 0.628 segundos 11.860 segundos 11.231 segundos 20 1.244 segundos 23.722 segundos 22.477 segundos 30 1.865 segundos 35.583 segundos 33.717 segundos
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