10.5.5. Формула Симпсона.
Предположим, что число частичных интервалов четное. Пишем формулу Эйлера для
иначе говоря, равенство (75) с остаточным членом, получающимся из (71), если положить
:
Применяем формулу (75) к
интервалов, полученных слиянием каждых двух смежных интервалов. Тогда
при
где
- точка интервала
-точка интервала
Исключаем поправочный член из выражений (75) и (77). Для этого достаточно вычесть второе из первого, умноженного на 4. Получаем формулу Симпсона:
Если можно вычислить верхний предел
абсолютного значения чет вертой производной в интервале
то. мы совершаем погрешность
Применяем формулу Симпсона к предыдущему примеру:
с погрешностью
Если в формуле Эйлера положить
предыдущие вычисления дают возможность написать формулу Симпсона с поправочным членом;
Это улучшение дает в качестве верхнего предела абсолютного значения погрешности
где
верхний предел абсолютного значения
в интервале
Применим формулу (80) к предыдущему примеру. Поправочный член равен
Отсюда
с ошибкой, меньшей по абсолютному значению