Кроме рассмотренных выше методов численного интегрирования существует ряд других. Дадим краткий обзор некоторых из них.
Формулы Ньютона -Котеса получаются путем замены подынтегральной функции интерполяционным многочленом Лагранжа с разбиением отрезка интегрирования на равных частей. Получающиеся формулы используют значения подынтегральной функции в узлах интерполяции и являются точными для всех многочленов некоторой степени, зависящей от числа узлов.(Точность формул растет с увеличением степени интерполяционного многочлена).
Метод Гаусса не предполагает разбиения отрезка интегрирования на равные промежутки. Формулы численного интегрирования интерполяционного типа ищутся такими , чтобы они обладали наивысшим порядком точности при заданном числе узлов. Узлы и коэффициенты формул численного интегрирования находятся из условий обращения в нуль их остаточных членов для всех многочленов максимально высокой степени.
Формула Эрмита, являющаяся частным случаем формул Гаусса, использует многочлены Чебышева для вычисления интегралов вида .
Получающаяся формула характерна тем, что все коэффициенты при равны.
Метод Маркова состоит в том, что при выводе формул Гаусса вводятся дополнительные предположения о совпадении точек разбиения отрезка, по крайней мере, с одним из его концов.
Формула Чебышева представляет интеграл в виде
При этом решается следующая задача: найти точки и коэффициент такие, при которых остаточный член обращается в нуль, когда функция является произвольным многочленом возможно большей степени.
Формула Эйлера использует не только значения подынтегральной функции в точках разбиения, но и ее производные до некоторого порядка на границах отрезка.
Рассмотрим особые случаи численного интегрирования: а) подынтегральная функция разрывна на отрезке интегрирования; б) несобственные интегралы.
а) В ряде случаев подынтегральная функция или ее производные в некоторых внутренних точках отрезка интегрирования терпят разрыв. В этом случае интеграл вычисляют численно каждого участка непрерывности и результаты складывают. Например, в случае одной точки разрыва имеем
.
Для вычисления каждого из стоящих в правой части интегралов можно использовать рассмотренные выше методы.
б) Не так просто обстоит дело с вычислением несобственных интегралов. Напомним, что к такому типу относятся интегралы, которые имеют хотя бы одну бесконечную границу интегрирования или подынтегральную функцию, обращающуюся в бесконечность хотя бы в одной точке отрезка интегрирования.
Рассмотрим сначала интеграл с бесконечной границей интегрирования, например интеграл вида
, .
Существует несколько приемов вычисления таких интегралов.
Можно попытаться ввести замену переменных , которая превращает интервал интегрирования в отрезок . При этом подынтегральная функция и первые ее производные до некоторого порядка должны оставаться ограниченными.
Еще один прием состоит в том, что бесконечная граница заменяется некоторым достаточно большим числом так, чтобы принятое значение интеграла отличалось от исходного на некоторый малый остаток, т. е.
, .
Если функция обращается в бесконечность в некоторой точке конечного отрезка интегрирования, то можно попытаться выделить особенность, представив подынтегральную функцию в виде суммы двух функций:
.
При этом ограничена, а имеет особенность в данной точке, но интеграл (несобственный) от нее может быть вычислен непосредственно по формулам. Тогда численный метод используется только для интегрирования ограниченной функции .