В данной статье приведен список различных квадратурных формул, для численного интегрирования.
В общем виде формула численного интегрирования записывается следующим образом:
В силу аддитивности интеграла в качестве области интегрирования будут рассматриваться простые области (треугольник, четырёхугольник, тетраэдр и так далее), при сложной геометрии область можно представить как объединение простых и посчитать интеграл по ним или представить с помощью сплайна отображение на мастер-элемент.
В статье для обозначения естественных координат будут использоваться переменные , для обозначения координат мастер-элемента — .

Одномерное интегрирование — это всегда интегрирование по отрезку.
| Номер | Число точек | Порядок интегрирования | Дополнительно | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | Метод прямоугольников | ||
| 2 | 2 | 1 | Метод трапеций | ||
| 3 | 2 | 3 | Метод Гаусса-2 | ||
| 4 | 3 | 3 | Метод Симпсона | ||
| 5 | 3 | 5 | Метод Гаусса-3 | ||
| 6 | 4 | 7 | Метод Гаусса-4 | ||
| 7 | 5 | 9 | Метод Гаусса-5 | ||

Данные формулы интегрирования можно использовать и когда область интегрирования — выпуклый четырёх угольник, но тогда формулы перехода на мастер-элемент (и обратно) не будут иметь такой простой вид. Получить выражение для перехода можно используя интерполяционный полином.
Многие из формул интегрирования по квадрату можно получить, как комбинацию формул по отрезку: в качестве точек интегрирования берутся все возможные пары одномерных точек, а в качестве весов — соответствующие произведения весов интегрирования. Примерами таких методов в таблице ниже являются метод прямоугольников, метод трапеций и метод Гаусса-2.
| Номер | Число точек | Порядок интегрирования | Дополнительно | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | Метод прямоугольников (метод среднего) | |||
| 2 | 4 | 1 | Метод трапеций | |||
| 3 | 4 | 3 | Метод Гаусса-2 | |||
| 4 | 12 | 7 |
Число узлов минимально[1]. | |||

Для перехода на мастер-элемент используются барицентрические координаты (L-координаты), обозначим их .
Для вычисления коэффициентов L-координат используется матрица :
Матрица коэффициентов обратна к : .
| Номер | Число точек | Порядок интегрирования | Дополнительно | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | Метод среднего | |||
| 2 | 3 | 1 | - | |||
| 2 | 3 | 2 | Метод Гаусса-3 | |||
| 4 | 4 | 3 | Метод Гаусса-4 | |||
| 5 | 7 | 3 | Метод Ньютона-Котеса (Newton-Cotes (англ.)) | |||

Аналогично как и для квадрата, куб можно использовать как мастер-элемент для произвольного шестигранника[уточнить], но тогда формулы перехода и якобиана усложнится.
Так же, аналогично с квадратом, многие формулы интегрирования по кубу можно получить из формул интегрирования по отрезку, координаты узлов — это все возможные тройки координат одномерной формулы, а веса интегрирования — произведение соответствующих весов одномерной формулы.
| Номер | Число точек | Порядок интегрирования | Дополнительно | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | Метод прямоугольников (метод среднего) | ||||
| 2 | 8 | 3 | Метод Гаусса-2 | ||||
| 3 | 14 | 5 | Число узлов в классе формул с порядком аппроксимации 5 и не содержащих начало координат минимально.[2] | ||||
Поскольку формулы интегрирования высоких порядков содержат много точек, то их приведём отдельно.
| Номер точки | Дополнительно | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 |
, , , , , , | ||||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | |||||
| 6 | |||||
| 7 | |||||
| 8 | |||||
| 9 | |||||
| 10 | |||||
| 11 | |||||
| 12 | |||||
| 13 | |||||
| 14 | |||||
| 15 | |||||
| 16 | |||||
| 17 | |||||
| 18 | |||||
| 19 | |||||
| 20 | |||||
| 21 | |||||
| 22 | |||||
| 23 | |||||
| 24 | |||||
| 25 | |||||
| 26 | |||||
| 27 | |||||
| 28 | |||||
| 29 | |||||
| 30 | |||||
| 31 | |||||
| 32 | |||||
| 33 | |||||
| 34 |

Аналогично с треугольником для перехода на мастер-элемент используются L-координаты тетраэдра, обозначим их :
Матрица коэффициентов определяется, как: , где
| Номер | Число точек | Порядок интегрирования | Дополнительно | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | Метод среднего | ||||
| 2 | 4 | 3 | Метод Гаусса-4 | ||||
| 3 | 11 | 4 | Метод Гаусса-11 | ||||
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .