XLPack 7.0
XLPack 数値計算ライブラリ (Excel VBA) リファレンスマニュアル
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◆ Qagp()

Sub Qagp ( F As  LongPtr,
A As  Double,
B As  Double,
Npts As  Long,
Points() As  Double,
Result As  Double,
Info As  Long,
Optional AbsErr As  Double,
Optional Neval As  Long,
Optional EpsAbs As  Double = -1,
Optional EpsRel As  Double = -1,
Optional Limit As  Long = -1,
Optional Last As  Long 
)

有限区間の積分 (適応自動積分) (積分区間内に既知の特異点がある場合) (21点ガウス・クロンロッド則)

目的
本ルーチンは要求精度を満たす I = [a, b]におけるf(x)の積分値 を求める. 被積分関数の積分が困難になるような(例えば, 特異性, 不連続性を持つ)積分区間の区切り点をユーザーが指定することができる.
21点ガウス・クロンロッド則を使用し, 要求精度を満足するように適応自動積分を行う.
引数
[in]F被積分関数f(x)を求めるユーザー定義サブルーチンで, 次のように定義すること.
Function F(X As Double) As Double
F = f(X)
End Function
Xを変更しないこと.
[in]A積分区間の下限 a.
[in]B積分区間の上限 b.
[in]Nptsユーザーが指定する積分区間の区切り点の数. (Npts >= 0)
[in]Points()配列 Points(LPoints - 1) (LPoints >= max(NPts, 1))
Points(0)〜Points(Npts - 1)に積分区間の区切り点を指定. (区切り点は積分区間内になければならない)
[out]Result求められた積分値.
[out]Info= 0: 正常終了.
= -4: パラメータ Npts の誤り. (Npts < 0)
= -5: パラメータ Points() の誤り.
= 1: 部分区間数が最大数に達した.
= 2: 丸め誤差のため要求精度を満たすことができなかった.
= 3: 積分区間内での関数の挙動により積分不可能である.
= 4: 補外表の丸め誤差のためアルゴリズムが収束しなかった.
= 5: 発散する積分である, または, 収束が遅い積分である.
= 6: 指定された特異点が積分区間外にある.
[out]AbsErr(省略可)
絶対誤差の推定値. 真の誤差に等しいかそれより大きい.
[out]Neval(省略可)
被積分関数の評価回数.
[in]EpsAbs(省略可)
要求絶対誤差. (省略時 = 0)
AbsErr <= max(EpsAbs, EpsRel*|Result|) であれば要求精度を満足したものとする.
(EpsAbs < 0 であれば省略時の既定値とみなす)
[in]EpsRel(省略可)
要求相対誤差. (省略時 = 1.0e-12)
AbsErr <= max(EpsAbs, EpsRel*|Result|) であれば要求精度を満足したものとする.
EpsAbs <= 0 かつ EpsRel < 50*eps であれば, EpsRel = 50*eps とみなす(epsはマシンイプシロン).
(EpsRel < 0 であれば省略時の既定値とみなす)
[in]Limit(省略可)
積分区間[a, b]を分割する部分区間の最大数 (limit >= Npts + 1) (省略時 = Npts +
100) (Limit < Npts + 1 であれば省略時の既定値とみなす)
[out]Last(省略可)
分割により作り出された部分区間数.
出典
SLATEC (QUADPACK)
使用例
次の定積分を求める.
∫ x^3*ln(abs((x^2 - 1)(x^2 - 2))) dx [0, 3] (= 52.740748)
x = 1 と x = √2 に特異点がある.
Function F2(X As Double) As Double
F2 = X ^ 3 * Log(Abs((X ^ 2 - 1) * (X ^ 2 - 2)))
End Function
Sub Ex_Qagp()
Const Npts = 2
Dim A As Double, B As Double, Result As Double, Points(Npts - 1) As Double
Dim Info As Long, Neval As Long, EpsRel As Double
A = 0: B = 3
Points(0) = 1: Points(1) = Sqr(2)
EpsRel = 0.00000001 '1.0e-8
Call Qagp(AddressOf F2, A, B, Npts, Points(), Result, Info, , Neval, , EpsRel)
Debug.Print "S =", Result, "Neval =", Neval
Debug.Print "Info =", Info
End Sub
Sub Qagp(F As LongPtr, A As Double, B As Double, Npts As Long, Points() As Double, Result As Double, Info As Long, Optional AbsErr As Double, Optional Neval As Long, Optional EpsAbs As Double=-1, Optional EpsRel As Double=-1, Optional Limit As Long=-1, Optional Last As Long)
有限区間の積分 (適応自動積分) (積分区間内に既知の特異点がある場合) (21点ガウス・クロンロッド則)
実行結果
S = 52.7407483840768 Neval = 3843
Info = 0