x が a に近いときのテイラー展開
f( x ) 〜
c0
+ c1( x - a )
+ c2( x - a )2
+ c3( x - a )3
+ c4( x - a )4
+ c5( x - a )5
+ ...
+ cn( x - a )n
+ ...
x が xi に近いときのテイラー展開
f( x ) 〜
c0
+ c1( x - xi )
+ c2( x - xi )2
+ c3( x - xi )3
+ c4( x - xi )4
+ c5( x - xi )5
+ ...
+ cn( x - xi )n
+ ...
0次」 1次」 2次 3次
「長方形近似」は 0次まで計算、1次から誤差
(1本の誤差) = ∫xixi+h c1( x - xi ) dx
x - xi = u と変数変換すると、dx = du
x :
xi→xi+h
u :
0 → h
(1本の誤差) = ∫0h c1 u du
= c1 h2 /2
(N本の誤差) = c1 h・h・N /2 ここで h = (b-a)/N より h・N = (b-a) = 一定
よって「長方形近似」による積分の誤差は h に比例
(刻みを 2倍細かくすると誤差が1/2 になる)
(刻みを10倍細かくすると誤差が1/10 になる)
「台形近似」は 1次まで計算、2次から誤差
(1本の誤差) = ∫xixi+h c2( x - xi )2 dx
x - xi = u と変数変換すると、
(1本の誤差) = ∫0h c2 u2 du
= c2 h3 /3
(N本の誤差) = c2 h2・h・N /3
ここで h = (b-a)/N より h・N = (b-a) = 一定