Scipy中的integrate模块提供了很多数值积分方法,例如,一重积分、二重积分、三重积分、多重积分、高斯积分等等。

下面介绍几种常用的积分函数。

一重积分

SciPy积分模块中,quad函数是一个重要函数,用于求一重积分。例如,在给定的a到b范围内,对函数f(x)求一重积分。

$$\int_a^bf(x)dx$$

quad的一般形式是scipy.integrate.quad(f, a, b),其中f是求积分的函数名称,ab分别是下限和上限。

示例

让我们看一个高斯函数的例子,求0到5范围内的积分。

首先需要定义函数$→f(x)=e^{-x2}$,这可以使用lambda表达式来表示,然后使用quad方法对其求一重积分。

import scipy.integrate
from numpy import exp
f = lambda x:exp(-x**2)
i = scipy.integrate.quad(f, 0, 5)
print(i)

输出

(0.8862269254513955, 2.3183115159980698e-14)

quad函数返回两个值,第一个值是积分的值,第二个值是对积分值的绝对误差估计。

示例

如果积分的函数f带系数参数,即:

$$I(a,b) = \int_01(ax2+b)dx$$

那么a和b可以通过args传入quad函数:

from scipy.integrate import quad

def f(x, a, b):
return a * (x ** 2) + b ret = quad(f, 0, 1, args=(3, 1))
print (ret)

输出

(2.0, 2.220446049250313e-14)

重积分

要计算二重积分、三重积分、多重积分,可使用dblquad、tplquad和nquad函数。

二重积分

dblquad的一般形式是scipy.integrate.dblquad(func, a, b, gfun, hfun),其中,func是待积分函数的名称,ab是x变量的上下限,gfunhfun为定义y变量上下限的函数名称。

示例

求二重积分:

$$\int_0{\frac{1}{2}}dy\int_0{\sqrt[]{1-4y^2}}19xydx$$

我们使用lambda表达式定义函数fgh。注意,在很多情况下gh可能是常数,但是即使gh是常数,也必须被定义为函数。

import scipy.integrate
from numpy import exp
from math import sqrt
f = lambda x, y : 19*x*y
g = lambda x : 0
h = lambda y : sqrt(1-4*y**2)
i = scipy.integrate.dblquad(f, 0, 0.5, g, h)
print (i)

输出

(0.59375, 2.029716563995638e-14)

除了上面介绍的方法外,Scipy的integrate模块中还有许多其他积分方法,例如nquad,用于求多重积分。不过,大部分场景quad和dblquad就够用了。

SciPy 积分的更多相关文章

  1. scipy积分 integral

    #!/usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*- # @Time : 2018/5/24 15:03 # @Author : zhang chao # @Fi ...

  2. python Scipy积分运算大全(integrate模块——一重、二重及三重积分)

    python中Scipy模块求取积分的方法: SciPy下实现求函数的积分的函数的基本使用,积分,高等数学里有大量的讲述,基本意思就是求曲线下面积之和. 其中rn可认为是偏差,一般可以忽略不计,wi可 ...

  3. 数据分析之scipy常用方法(五)

    1 Scipy简介 Scipy依赖于Numpy Scipy提供了真正的矩阵 Scipy包含的功能:最优化.线性代数.积分.插值.拟合.特殊函数.快速傅里叶变换.信号处理.图像处理.常微分方程求解器等 ...

  4. SciPy 信号处理

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  5. SciPy 统计

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  6. SciPy 线性代数

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  7. SciPy 图像处理

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  8. SciPy 优化

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  9. SciPy 插值

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

随机推荐

  1. FastDFS文件上传和下载流程

    文件上传流程 客户端上传文件后存储服务器将文件 ID 返回给客户端,此文件 ID 用于以后访问该文件的索引信息.文件索引信息包括:组名,虚拟磁盘路径,数据两级目录,文件名.  组名:文件上传后所在的 ...

  2. 100w并发产生唯一随机id

    #coding=utf-8 import time import base64 import getopt import sys import threading import random impo ...

  3. MySQL 远程连接问题 (Linux Server)

    Mysql Workbench 连接Ubuntu上的Mysql时报如下错误: 原因:查看  /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf # # Instead of skip ...

  4. php 基础 获取远程连接

    1 file_get_contents get $opts = array( 'http'=>array( 'method'=>"GET", 'timeout'=> ...

  5. 字符流---Day32

    时隔多久,我又回来写博客了,最近忙于两个课设,五周,搞得头发都不知道掉了多少根了,还没成为程序员就开始掉了,等我成为一名程序员的时候岂不是要秃头了,IT界的人会不会帮我当成大佬了,哈哈哈哈,希望我以后 ...

  6. linux jar 启动shell 脚本

    #!/bin/bash APP_NAME=/data/wwwroot/app.jar #使用说明,用来提示输入参数 usage() { echo "Usage: sh app.sh [sta ...

  7. 【剑指Offer面试编程题】题目1506:求1+2+3+...+n--九度OJ

    题目描述: 求1+2+3+...+n,要求不能使用乘除法.for.while.if.else.switch.case等关键字及条件判断语句(A?B:C). 输入: 输入可能包含多个测试样例. 对于每个 ...

  8. 02-03Android学习进度报告三

    今天主要学习了线性布局和相对布局的概念和区别,以及线性布局和相对布局的优缺点. 经过搜素发现,我们屏幕适配的使用用的比较多的就是LinearLayout的权重属性weight,我 学习了一些 Line ...

  9. 学习不一样的vue实战(2): 项目分析

    学习不一样的vue实战(2): 项目分析 首先 首发博客: 我的博客 项目源码: 源码(喜欢请star) 项目预览: 预览 上一章: <学习不一样的vue(1)实战:环境搭建> 我的Q群: ...

  10. red hat 7、centos7的root密码破译

    一.在开机画面时按"E". 二.找到linux16开头的这段,在段尾添加空格"rd.break"然后按Ctrl+x进入系统紧急救援模式. 三.新的界面出现命令行 ...