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[其他相关] 关于一个积分的求教

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发表于 2006-3-20 11:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

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<P>有一个二重积分,且内含一个广义积分,单独的二重积分和广义积分程序都可用,但放在一起调用时出错,请各位大侠帮忙。程序在上传的文件里,用fortran编的。被积函数已给出。<BR></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">c     program d3r9</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      common xmax</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       pi=3.1415926</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       nval=10</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       write(*,*)'integral of r^2 over a spherical volume'</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       write(*,'(/4x,a,t14,a,t24,a)')'radius','quad3d','actual'</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">          xmax=nval</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">          xmin=-xmax</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       call quad2d(xmin,xmax,s)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       write(*,'(1x,f8.2,<st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="2" UnitName="F" w:st="on">2f</st1:chmetcnv>10.4)')xmax,s</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       pause</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       stop</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       end</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">        </FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       function func(x,y)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       call qgys(x,y,sh)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       func=(x**2+y**2)*sh</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       return</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      end</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       function y1(x,sh)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       common xmax</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       y1=-sqrt(abs((xmax**2-x**2)*sh))</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       return</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       end</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       function y2(x,sh)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       common xmax</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       y2=sqrt(abs((xmax**2-x**2)*sh))</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       return</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       end</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       subroutine qgausx(func,a,b,ss)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       dimension x(5),w(5)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       data x/.1488743389,.4333953941,</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       *       .6794095682,.8650633666,.9739065285/</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       data w/.2955242247,.2692667193,</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       *       .2190863625,.1494513491,.0666713443/</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       xm=0.5*(b+a)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       xr=0.5*(b-a)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       ss=0.</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       do 10 j=1,5</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       dx=xr*x(j)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       ss=ss+w(j)*(func(xm+dx)+func(xm-dx))</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">10    continue</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       ss=xr*ss</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       return</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       end</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       subroutine qgausy(func,a,b,ss)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       dimension x(5),w(5)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       data x/.1488743389,.4333953941,</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       *       .6794095682,.8650633666,.9739065285/</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       data w/.2955242247,.2692667193,</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       *       .2190863625,.1494513491,.0666713443/</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       xm=0.5*(b+a)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       xr=0.5*(b-a)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       ss=0.</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       do 10 j=1,5</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       dx=xr*x(j)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       ss=ss+w(j)*(func(xm+dx)+func(xm-dx))</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">10    continue</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       ss=xr*ss</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       return</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       end</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       subroutine quad2d(x1,x2,ss)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       external h</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       call qgausx(h,x1,x2,ss)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       return</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       end</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       function g(yy)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       common /xyz/x,y</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       y=yy</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       g=func(x,y)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       return</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       end</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       function h(xx)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       external g</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       common /xyz/x,y</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       x=xx</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       call qgausy(g,y1(x,sh),y2(x,sh),ss)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       h=ss</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       return</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       end</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       subroutine qgys(x,y,sh)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      EXTERNAL Fun1,fun2</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       DIMENSION RI(8)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       NN=0</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">30    DO 10 I=NN,NN+1       </FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       AN=2**I    </FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       RI=SIMPSN(0.0,AN,Fun1,1E-6,1E-2)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">10    CONTINUE</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       IF (ABS(RI(NN+1)-RI(NN)).LT.1E-7) GOTO 20</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       NN=NN+1</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       GOTO 30</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">20    fs2=ri(nn+1)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       fs1=fun2(x,y)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       sh=fs1-fs2</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       return</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       END</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       FUNCTION SIMPSN(A,B,Fun1,EPS,H0)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       H=B-A</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       RP=Fun1(A)+Fun1(B)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       N=1</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">2     zkesi=A-0.5*H</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      RC=0.0</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       DO 4 I=1,N</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       zkesi=zkesi+H</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">4     RC=Fun1(zkesi)+RC</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      R2=(RP+4.0*RC)*H/6.0</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       IF (N.EQ.1.OR.ABS(H).GT.H0) GOTO 6</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       zkesi=R2-R1</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       IF (ABS(R2).GE.1.0) zkesi=zkesi/R2</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       IF (ABS(zkesi).LT.EPS) GOTO 8</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">6     R1=R2</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      RP=2.0*RC+RP</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       N=N+N</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       H=0.5*H</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       GOTO 2</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">8     SIMPSN=R2</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      RETURN</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       END       </FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       FUNCTION Fun1(x,y,zkesi)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       pi=3.1415926</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       fun1=exp(-x*cosh(zkesi))*(sin(pi+y)/(cosh(zkesi)-</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      *      cos(pi+y))+sin(pi-y)/(cosh(zkesi)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">     *      -cos(pi-y)))/(2*pi)</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       RETURN</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       END</FONT></P>
<P ><p><FONT face="Times New Roman"> </FONT></p></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       FUNCTION Fun2(x,y)</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       pi=3.1415926</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      if (y.le.pi.and.y.ge.(-pi))     then</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       fun2=exp(x*cos(y))</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      else</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">      fun2=0</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       endif</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       RETURN</FONT></P>
<P ><FONT face="Times New Roman">       END     <BR><BR>注:被积表达式  (x**2+y**2)*s    x**2+y**2=10<BR><BR>而s是一个广义积分,表达式为s=<FONT face="Times New Roman">exp(-x*cosh(zkesi))*(sin(pi+y)/(cosh(zkesi)-<BR></FONT><FONT face="Times New Roman">cos(pi+y))+sin*pi-y)/(cosh(zkesi)</FONT><FONT face="Times New Roman">-cos(pi-y)))/(2*pi)<BR></FONT>积分区间(0,正无穷)<BR></FONT></P><v:shapetype><FONT face="Times New Roman">
<P ></FONT></v:shapetype><FONT face="宋体, MS Song"> </FONT></P>
<P >上面的程序一开始是两部分,分别是单独的二重积分和广义积分,且都可用,但放在一起就不可用,请哪位大侠指都。</P>
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发表于 2006-4-1 07:08 | 显示全部楼层

回复:(eryun05)关于一个积分的求教

该函数的广义积分在所有的定义域内都成立吗?<br><br>估计你说的一开始好用只是验证了个别数据
[此贴子已经被作者于2006-4-1 7:09:06编辑过]

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