313. Mechanische Quadratur
259
Y. Um von diesem Satze bei dem Integral Jf(x)dx praktischen
a
Gebrauch zu machen, teile man zunächst (a, b) in 2n gleiche Teile
j—in dem Doppelintervalle (a, a + 2h) ersetze man f(x) durch
h =
jene ganze Funktion a -f ßx -f- yx 2
so, daß sie mit f(x) an den Stellen a, a + h } a -f- übereinstimmt, dort-
selbst also die vorgezeichneten Werte y 0 , y 1} t/ 2 hat — die Funktion ist
a + ik
durch diese Forderung vollständig bestimmt, und nun ersetze man jfix) dx
a
näherungsweise durch das Integral dieser Funktion; d. i. laut (8) durch
Y + tyi + Vi ]•
cl 4th
Auf Grund analoger Erwägungen tritt an die Stelle von Jf(x)dx
der Ausdruck h
Y Üh + 4 ^s + y*\,
b
usw.; schließlich an die Stelle von Jf(x)dx
b-2h
a + 2 h
Y [y-2n-2 + tyin-1 + &*]•
Durch Zusammenfassung erhält man schließlich die Näherungsformel
0
f fi*)
(9)
dx ~ 3- [y 0 + y in + % 2 + &+ • • • + y 2n _,)
+ 4(2/1 + y& H + yin-i)]?J
welche unter dem Namen der Simpsonschen Regel 1 ) bekannt sind.
Die geometrische Bedeutung des ganzen Vorganges liegt in folgen
dem. Nachdem man die zu quadrierende Fläche durch die äquidistanten
Ordinaten y 0 , y x , . . ., y in in Streifen zerlegt hat, denke man sich die
Bogenstücke M 2n _ 2 M 2n _ 1 M 2n
durch Parabelbögen von der Gleichungsform
y = a + ßx -f- yx 2 ,
1) Veröffentlicht in den Mathematical Dissertations, 1743, S. 109. Indessen
war die Formel für einen Doppelstreifen, die doch die Grundlage bildet, schon
von R. Cotes, De Methodo Differentiali, 1722, S. 82, gegeben worden.
17 *