一维 Green 公式视角:核函数与求积误差

核函数的构造原则

目标是用表示整体积分。若,寻找满足

的二次函数。唯一解为,两次分部积分后边界项消失:

例:端点为零时的积分估计

在上,若,则

从而

完整题目:二阶核函数表示。

梯形公式误差

一般无需在端点取零。相同的核函数给出

若,则

常数来自核函数的总质量:

中点公式误差

记。在中心处展开并对称积分,一次项积分为零:

更精确的积分余项为

两个核均非负。若连续,由积分中值定理存在使

完整题目:中点公式的误差估计与中值形式。

方法模板

  1. 把目标写成。
  2. 构造。
  3. 用端点条件确定,确保分部积分的边界项消失。
  4. 将整体量写成。
  5. 估计题计算;中值型结论还要核验不变号。

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