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Boole's rule

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1639: 1232: 2377:. Applied Mathematics Series. Vol. 55 (Ninth reprint with additional corrections of tenth original printing with corrections (December 1972); first ed.). Washington D.C.; New York: United States Department of Commerce, National Bureau of Standards; Dover Publications. p. 886. 1634:{\displaystyle \int _{x_{0}}^{x_{N}}f(x)\,dx={\frac {2h}{45}}\left(7(f(x_{0})+f(x_{N}))+32\left(\sum _{i\in \{1,3,5,\ldots ,N-1\}}f(x_{i})\right)+12\left(\sum _{i\in \{2,6,10,\ldots ,N-2\}}f(x_{i})\right)+14\left(\sum _{i\in \{4,8,12,\ldots ,N-4\}}f(x_{i})\right)\right)+{\text{error term}}} 301: 534: 113: 602: 118: 104: 312: 2477: 686: 655: 624: 1225: 1197: 1177: 1157: 2416:
Sablonnière, P.; Sbibih, D.; Tahrichi, M. (2010). "Error estimate and extrapolation of a quadrature formula derived from a quartic spline quasi-interpolant".
2642: 296:{\displaystyle {\begin{aligned}&x_{0}=a\\&x_{1}=x_{0}+h\\&x_{2}=x_{0}+2h\\&x_{3}=x_{0}+3h\\&x_{4}=x_{0}+4h=b\end{aligned}}} 2382: 2555: 539: 2470: 2596: 2570: 2463: 2565: 2560: 58: 2545: 2517: 2550: 2637: 2632: 2586: 2494: 2259: 1643:
where the error term is similar to above. The following Common Lisp code implements the aforementioned formula:
697:
It is often known as Bode's rule, due to a typographical error that propagated from Abramowitz and Stegun.
2486: 2372: 306: 39: 2611: 2351: 2345: 20: 2591: 2537: 2527: 2269: 2606: 1127:
In cases where the integration is permitted to extend over equidistant sections of the interval
2512: 2507: 2438: 2404: 2388: 2378: 2364: 2264: 2601: 2502: 2425: 2400: 664: 633: 19:
The widely propagated typographical error Bode's rule redirects here. For Bode's Law, see
2396: 609: 529:{\displaystyle \int _{x_{0}}^{x_{4}}f(x)\,dx={\frac {2h}{45}}{\bigl }+{\text{error term}}} 1204: 1182: 1162: 1130: 2626: 2368: 2341: 35: 2374:
Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables
2360: 2441: 701: 27: 2429: 733:"Calculates the Boole's rule numerical integral of the function F in 2446: 1675:"Calculates the composite Boole's rule numerical integral of the 2455: 700:
The following constitutes a very simple implementation of the method in
1199: 2408: 2392: 2459: 1678:
function F in the closed interval extending from inclusive A to
736:
the closed interval extending from inclusive X1 to inclusive X5
2324: 1235: 1207: 1185: 1165: 1159:, the composite Boole's rule might be applied. Given 1133: 667: 636: 612: 597:{\displaystyle -\,{\frac {8f^{(6)}(\xi )h^{7}}{945}}} 542: 315: 116: 61: 2579: 2536: 2493: 1633: 1219: 1191: 1171: 1151: 680: 649: 618: 596: 528: 295: 98: 2347:A Treatise on the Calculus of Finite Differences 2471: 2300: 513: 384: 8: 1589: 1553: 1502: 1466: 1415: 1379: 2478: 2464: 2456: 2359:Davis, Philip J.; Polonsky, Ivan (1983) . 1626: 1604: 1546: 1517: 1459: 1430: 1372: 1345: 1323: 1287: 1277: 1257: 1252: 1245: 1240: 1234: 1206: 1184: 1164: 1132: 672: 666: 641: 635: 611: 582: 557: 547: 546: 541: 521: 512: 511: 502: 477: 452: 427: 402: 383: 382: 367: 357: 337: 332: 325: 320: 314: 268: 255: 231: 218: 194: 181: 160: 147: 126: 117: 115: 89: 71: 66: 60: 1681:inclusive B across N subintervals." 2325:Sablonnière, Sbibih & Tahrichi 2010 2281: 2312: 2288: 99:{\displaystyle \int _{a}^{b}f(x)\,dx} 7: 1227:, the integrated value amounts to: 739:without error term inclusion." 2643:Numerical integration (quadrature) 14: 2556:Gauss–Kronrod quadrature formula 1654:integrate-composite-booles-rule 110:at five equally spaced points: 16:Method of numerical integration 1610: 1597: 1523: 1510: 1436: 1423: 1354: 1351: 1338: 1329: 1316: 1310: 1274: 1268: 1146: 1134: 704:which ignores the error term: 575: 569: 564: 558: 508: 495: 483: 470: 458: 445: 433: 420: 408: 395: 354: 348: 86: 80: 1: 55:It approximates an integral: 2659: 2597:Clenshaw–Curtis quadrature 2571:Chebyshev–Gauss quadrature 18: 2566:Gauss–Legendre quadrature 2561:Gauss–Laguerre quadrature 2518:Adaptive Simpson's method 2430:10.1007/s10543-010-0278-0 2418:BIT Numerical Mathematics 2361:"Chapter 25, eqn 25.4.14" 2301:Davis & Polonsky 1983 2546:Gauss–Hermite quadrature 1645: 706: 536:where the error term is 305:It is expressed thus in 2551:Gauss–Jacobi quadrature 692:945 = 1 Ă— 3 Ă— 5 Ă— 7 Ă— 9 106:by using the values of 1635: 1221: 1193: 1173: 1153: 1123:Composite Boole's Rule 682: 651: 620: 598: 530: 297: 100: 2587:Barnes–Hut simulation 2495:Newton–Cotes formulas 2487:Numerical integration 2352:Macmillan and Company 2291:, p. 47, Eq(21). 2260:Newton–Cotes formulas 1636: 1222: 1194: 1174: 1154: 715:integrate-booles-rule 683: 681:{\displaystyle x_{4}} 652: 650:{\displaystyle x_{0}} 621: 599: 531: 307:Abramowitz and Stegun 298: 101: 40:numerical integration 2612:Tanh-sinh quadrature 1233: 1205: 1183: 1163: 1131: 1122: 665: 634: 619:{\displaystyle \xi } 610: 540: 313: 114: 59: 50: 2592:Bayesian quadrature 2538:Gaussian quadrature 1264: 1220:{\displaystyle 4=0} 344: 76: 51:Simple Boole's Rule 2638:Numerical analysis 2607:Lebedev quadrature 2513:Simpson's 3/8 rule 2439:Weisstein, Eric W. 2365:Abramowitz, Milton 1631: 1593: 1506: 1419: 1236: 1217: 1189: 1169: 1149: 678: 647: 616: 594: 526: 316: 293: 291: 96: 62: 2633:Integral calculus 2620: 2619: 2384:978-0-486-61272-0 2369:Stegun, Irene Ann 1629: 1542: 1455: 1368: 1300: 1192:{\displaystyle N} 1179:divisions, where 1172:{\displaystyle N} 592: 524: 380: 38:, is a method of 2650: 2602:Filon quadrature 2528:Romberg's method 2503:Trapezoidal rule 2480: 2473: 2466: 2457: 2452: 2451: 2433: 2412: 2355: 2350:(3rd ed.). 2328: 2322: 2316: 2310: 2304: 2298: 2292: 2286: 2270:Romberg's method 2249: 2246: 2243: 2240: 2237: 2234: 2231: 2228: 2225: 2222: 2219: 2216: 2213: 2210: 2207: 2204: 2201: 2198: 2195: 2192: 2189: 2186: 2183: 2180: 2177: 2174: 2171: 2168: 2165: 2162: 2159: 2156: 2153: 2150: 2147: 2144: 2141: 2138: 2135: 2132: 2129: 2126: 2123: 2120: 2117: 2114: 2111: 2108: 2105: 2102: 2099: 2096: 2093: 2090: 2087: 2084: 2081: 2078: 2075: 2072: 2069: 2066: 2063: 2060: 2057: 2054: 2051: 2048: 2045: 2042: 2039: 2036: 2033: 2030: 2027: 2024: 2021: 2018: 2015: 2012: 2009: 2006: 2003: 2000: 1997: 1994: 1991: 1988: 1985: 1982: 1979: 1976: 1973: 1970: 1967: 1964: 1961: 1958: 1955: 1952: 1949: 1946: 1943: 1940: 1937: 1934: 1931: 1928: 1925: 1922: 1919: 1916: 1913: 1910: 1907: 1904: 1901: 1898: 1895: 1892: 1889: 1886: 1883: 1880: 1877: 1874: 1871: 1868: 1865: 1862: 1859: 1856: 1853: 1850: 1847: 1844: 1841: 1838: 1835: 1832: 1829: 1826: 1823: 1820: 1817: 1814: 1811: 1808: 1805: 1802: 1799: 1796: 1793: 1790: 1787: 1784: 1781: 1778: 1775: 1772: 1769: 1766: 1763: 1760: 1757: 1754: 1751: 1748: 1745: 1742: 1739: 1736: 1733: 1730: 1727: 1724: 1721: 1718: 1715: 1712: 1709: 1706: 1703: 1700: 1697: 1694: 1691: 1688: 1685: 1682: 1679: 1676: 1673: 1670: 1667: 1664: 1661: 1658: 1655: 1652: 1649: 1640: 1638: 1637: 1632: 1630: 1627: 1622: 1618: 1617: 1613: 1609: 1608: 1592: 1530: 1526: 1522: 1521: 1505: 1443: 1439: 1435: 1434: 1418: 1350: 1349: 1328: 1327: 1301: 1296: 1288: 1263: 1262: 1261: 1251: 1250: 1249: 1226: 1224: 1223: 1218: 1198: 1196: 1195: 1190: 1178: 1176: 1175: 1170: 1158: 1156: 1155: 1152:{\displaystyle } 1150: 1118: 1115: 1112: 1109: 1106: 1103: 1100: 1097: 1094: 1091: 1088: 1085: 1082: 1079: 1076: 1073: 1070: 1067: 1064: 1061: 1058: 1055: 1052: 1049: 1046: 1043: 1040: 1037: 1034: 1031: 1028: 1025: 1022: 1019: 1016: 1013: 1010: 1007: 1004: 1001: 998: 995: 992: 989: 986: 983: 980: 977: 974: 971: 968: 965: 962: 959: 956: 953: 950: 947: 944: 941: 938: 935: 932: 929: 926: 923: 920: 917: 914: 911: 908: 905: 902: 899: 896: 893: 890: 887: 884: 881: 878: 875: 872: 869: 866: 863: 860: 857: 854: 851: 848: 845: 842: 839: 836: 833: 830: 827: 824: 821: 818: 815: 812: 809: 806: 803: 800: 797: 794: 791: 788: 785: 782: 779: 776: 773: 770: 767: 764: 761: 758: 755: 752: 749: 746: 743: 740: 737: 734: 731: 728: 725: 722: 719: 716: 713: 710: 693: 689: 687: 685: 684: 679: 677: 676: 658: 656: 654: 653: 648: 646: 645: 627: 625: 623: 622: 617: 604:for some number 603: 601: 600: 595: 593: 588: 587: 586: 568: 567: 548: 535: 533: 532: 527: 525: 522: 517: 516: 507: 506: 482: 481: 457: 456: 432: 431: 407: 406: 388: 387: 381: 376: 368: 343: 342: 341: 331: 330: 329: 302: 300: 299: 294: 292: 273: 272: 260: 259: 249: 236: 235: 223: 222: 212: 199: 198: 186: 185: 175: 165: 164: 152: 151: 141: 131: 130: 120: 109: 105: 103: 102: 97: 75: 70: 2658: 2657: 2653: 2652: 2651: 2649: 2648: 2647: 2623: 2622: 2621: 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Index

Titius–Bode law
mathematics
George Boole
numerical integration
Abramowitz and Stegun
Common Lisp
mod
Newton–Cotes formulas
Simpson's rule
Romberg's method
Boole 1880
Davis & Polonsky 1983
Weisstein
Sablonnière, Sbibih & Tahrichi 2010
Boole, George
A Treatise on the Calculus of Finite Differences
Macmillan and Company
"Chapter 25, eqn 25.4.14"
Abramowitz, Milton
Stegun, Irene Ann
Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables
ISBN
978-0-486-61272-0
LCCN
64-60036
MR
0167642
LCCN
65-12253
doi

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