Intégration approchée par la méthode de Gauss

La méthode de quadrature de Gauss (1777-1855) permet de calculer de manière approchée l’intégrale d’une fonction continue sur un intervalle [a;b] mais est parfaitement exacte pour les polynômes de degré inférieur ou égal à 11.

1. Historique

Surnommé « le prince des mathématiciens », Gauss est considéré comme l’un des plus grands mathématiciens de tous les temps. Astronome et physicien aussi bien que mathématicien, il a dirigé l’observatoire de Göttingen mais ne travailla guère comme professeur de mathématiques, car il n’aimait pas enseigner !

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Billet de banque allemand à l’effigie de Carl Friedrich Gauss

2. Principe de la méthode de Gauss Méthode de Gauss

Soit P un polynôme de degré inférieur ou égal à 11. Gauss a démontré qu’il existe 6 valeurs x1, x2,…, x5, x6 et 6 nombres k1, k2, …, k5, k6 tels que images/06eq46.PNG. Les valeurs des xi et des ki sont les suivantes :

x1=-0.932469514

k1=0.171324492

x2=-0.661209386

k2=0.360761573

x3=-0.238619186

k3=0.467913915

x4=-x3

k4=k3

x5=-x2

k5=k2

x6=-x1

k6=k1

3. Un programme de calcul

Le programme qui suit utilise la méthode de Gauss pour calculer l’intégrale sur un intervalle [a;b] d’une fonction f continue sur cet intervalle.

# Intégration par la méthode...
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