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IV. Abschnitt. § 1. Quadratur ebener Kurven
des Integrals in stärkerem Maße anpassen werde als jeder einzelne, daß
also zutreffender
b
j'f(x)dx ~ ^ ^ + f( a ~k ä) + f(a> + 2Ä) -f- •. • -f- f(b
a
oder in anderer Schreibweise:
b
f ydx ~ h + Vi + 2/2 + ' * ' 4~ y»_i]
a
*)] (3)
(4)
gesetzt werden kann.
Diese Formel führt aus geometrischen Gründen den Namen Trapez-
formell denn das arithmetische Mittel aus zwei übereinander stehenden
iT| AJ r Gliedern von (1) und (2), wie
i y*- 1 “Hx
n 2 >
bedeutet die Fläche des Trapezes, welches von
den Ordinaten ^_ 1 , y x (Fig. 180) der Abszis
senachse und der Sehne begrenzt
ist. Die Formel (4) setzt also an die Stelle der
durch die Kurve M 0 M n begrenzten Fläche diejenige, welche nach oben
hin durch das Sehnenpolygon
AsM.
*e-jt ^
M
y»
Vnrl
■Jo
Hi
№
Um
Hu
n
Fig. 180.
M Q M X ...M n
begrenzt wird; sie gibt za viel bei einer nach obenhin beständig kon
kaven, zu wenig bei einer nach oben beständig konvexen Kurve, und nur
wenn Konkavität und Konvexität ab wechseln, wird ein Ausgleich statt
finden.
Beispiel. Um die Leistungsfähigkeit einer Quadraturformel praktisch
zu erproben, wendet man sie auf ein auswertbares Integral an und ver
gleicht den erzielten Wert mit dem strengen. Wir wählen hierzu das
Integral 1
dx
-f- x ’
dessen strenger Wert 12 = 0,69314718 . .. ist.
Wendet man darauf die Formel (4) mit n = 8 an, so stellt sich die
Rechnung wie folgt: