§ 2. iNaherungsweise und mechanische Quadratur.
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538. Korrektionsglied der Simpsonschsn Kegel.
Wenn man für f(x) die Tavlorsche Entwicklung noch bis zu
einer höheren Ordnung als in der letzten Nummer benutzt,
kann man für die Simpson sehe Regel ein Korreläionsglieä ge
winnen, dessen Mitberücksichtigung allgemein gesprochen eine
größere Genauigkeit der Formel verbürgt.
Die Simpsonsche Regel kommt ja darauf hinaus, daß man
die Summe F der Flächen zweier aufeinanderfolgender Streifen,
des Streifens von x 0 bis x 0 -f- 5 und desjenigen von a? 0 -f- 5 bis
# 0 4-2b, durch den Wert
(1) b [f(x 0 ) + 4/■(.«„ -f 5) + f(x 0 25)]
ersetzt, während die wahre Summe F mittels der Taylorschen
Entwicklung so dargestellt werden kann:
wo 6 einen positiven echten Bruch bedeutet. Wir haben näm
lich die Formel (3) der vorigen Nummer um zwei Glieder
weiter entwickelt unter der Annahme, daß f(x) bis zur vierten
Ordnung bestimmte endliche Ableitungen habe. Entwickeln
wir f(x 0 -f 5) und f(x Q -j- 25) ebensoweit, so erhalten wir aus
(1) einen Wert für 0, und es kommt:
<E— F
b 6
4
15
f IT (%+ 2 eb),
worin auch & und r\ positive echte Brüche sind. Man sieht
hieraus, wenn f 1Y (x) stetig ist, daß 0 — F sogar in der fünften
Ordnung mit 5 verschwindet, was wir schon in voriger Nummer
ankündigten. Ferner ergibt sich:
Hieraus schließen wir, daß bei geringen Breiten der Streifen
mit großer Annäherung 0 — F gleich ^ 5 5 /“ 1 v (xf) sein wird.
Daher dürfen wir
0 - & b *f 1Y (xo)
als einen im allgemeinen besseren Näherungswert als 0 be
trachten. Weil
•iv
f'"(x 0 + 2b) — f'"(x 6 )