Calculer plus vite une intégrale
dans Les-mathématiques
Bonjour, à la suite de l'étude du changement de variable, je me suis posé un petit problème...
Imaginons que notre seule possibilité pour calculer une intégrale soit d'utiliser un ordinateur et de faire "une somme de Riemann", c'est-à-dire de partitionner l'intervale d'intégration en N intervalles, et d'assimiler l'intégrale à le somme des aires des N carrés... Enfin.. on se comprend ? C'est Rieman quoi....
Cependant, notre ordinateur n'est pas super puissant et il ne peut sommer que 100 termes....
Le problème que nous nous posons est le suivant :
quelle est la meilleure stratégie de partition de l'intervale [a,b] d'intégration pour approcher au mieux la valeur de l'intégrale ?
Faut-il prendre un pas d'intégration constant égal à $\frac{b-a}{100}$?
Donner la formule d'une somme de 100 termes approchant le mieux l'intégrale de a à b de f(x) dx
Une première réponse : $\sum_{n=0}^{100} \frac{b-a}{100}*f(a+n*\frac{b-a}{100})$
C'est-à-dire un pas constant....
Cependant, il semble qu'il faut que le pas soit petit lorsque f varie fortement .... Non ?
Voili Voilo....
Je trouve ce problème sympa, non ?
Apportez vos réponses !
Imaginons que notre seule possibilité pour calculer une intégrale soit d'utiliser un ordinateur et de faire "une somme de Riemann", c'est-à-dire de partitionner l'intervale d'intégration en N intervalles, et d'assimiler l'intégrale à le somme des aires des N carrés... Enfin.. on se comprend ? C'est Rieman quoi....
Cependant, notre ordinateur n'est pas super puissant et il ne peut sommer que 100 termes....
Le problème que nous nous posons est le suivant :
quelle est la meilleure stratégie de partition de l'intervale [a,b] d'intégration pour approcher au mieux la valeur de l'intégrale ?
Faut-il prendre un pas d'intégration constant égal à $\frac{b-a}{100}$?
Donner la formule d'une somme de 100 termes approchant le mieux l'intégrale de a à b de f(x) dx
Une première réponse : $\sum_{n=0}^{100} \frac{b-a}{100}*f(a+n*\frac{b-a}{100})$
C'est-à-dire un pas constant....
Cependant, il semble qu'il faut que le pas soit petit lorsque f varie fortement .... Non ?
Voili Voilo....
Je trouve ce problème sympa, non ?
Apportez vos réponses !
Réponses
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Bon ben mon message est passé à la trappe, merci Philippe.. :-)
<BR>
<BR>Au cas où tu ne l'aurais pas reçu par mail Jean, je résume : c'est un problème assez classique (au moins siècles) de ce que l'on appelle aujourd'hui l'analyse numérique. Tu pourras trouer un cours sur la page : <a href=" http://www.unige.ch/~hairer/polycop.html"> http://www.unige.ch/~hairer/polycop.html</a>.<BR>
<BR><BR>[Lien réparé. AD] -
Merci bien !
Mais le lien ne marche po
Bon, et puis ... avant de lire ce qu'ont fait les génies et admirer, je vais un peu chercher tout seul...
Il parait que cela permet de profiter mieux encore de leur travaux ! -
Oui je me suis encore fait avoir par le tilde ; essaie plutôt <http://www.unige.ch/~hairer/polycop.html>
Bon courage pour chercher tout seul...
[Le même lien réparé. AD] -
Salut,
"quelle est la meilleure stratégie de partition de l'intervale [a,b]d'intégration pour approcher au mieux la valeur de l'intégrale ? "
Tu sais qu'un ordi utilise le même algo pour calculer numériquement une intégrale, la partition de l'intervalle est nécessairement équidistante, reste à bien choisir la méthode la plus économique, la méthode des trapèzes ou de Simpson par exemple est plus précises et économique que celle des rectangles, on peut interpoler par un polynôme (Lagrange ou Hermite ) par ex emple et comparer l'intégrale à celui du polynôme tant que l'erreur est majorée convenablement ...
Voilà comme le dit Egoroff, essaie de te renseigner de ces méthodes en particulier celle des trapèzes qui doit te satisfaire pour le moment.
(:-)-<--<
Zidane -
Zidane : "la partition de l'intervalle est nécessairement équidistante" : ben justement non, enfin je ne crois pas. De mémoire certaines partitions font augmenter l'ordre de convergence des différentes méthodes (effectivement ce sont essentiellement les rectangles, les trapèzes et Simpson : voir
<http://fr.wikipedia.org/wiki/Calcul_numérique_d'une_intégrale>
[Lien réparé (Ah les % et LaTeX !). AD] -
Voilà ce dont je parlais : http://fr.wikipedia.org/wiki/Méthodes_de_quadrature_de_Gauss
<BR>
<BR>Attention : à ne pas lire avant d'avoir retrouvé soi-même les résultats (ou mieux).
<BR>
<BR>
<BR>
<BR>PS : grrr mais c'est n'importe quoi ! le lien a encore buggé dans mon post précédent et cette fois je pense que c'est à cause de Firefox. Donc je remets le lien en question : http://fr.wikipedia.org/wiki/Calcul_numérique_d'une_intégrale et je re-remercie Alain.<BR> -
Comme tu dis Alain.. merci encore.
Les points de Tchébicheff sont notamment utiles pour atténuer le phénomène de Runge, voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Phénomène_de_Runge
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