Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Численные методы Методические материалы

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
22.05.2015
Размер:
2.09 Mб
Скачать

15. Вычислить определѐнный интеграл с точностью методом Симпсона.

 

 

 

 

 

 

интеграл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интеграл

 

 

 

 

 

1

2

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,001

8

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

0,0001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ln 1 x

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

sin 2x e

x

 

 

 

 

0,0001

9

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

x sin

 

x3 1

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01

10

 

 

3,4

sin

2

x

 

 

 

 

 

 

0,001

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

x2 ln 1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lg

 

x

 

 

 

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,001

11

 

 

 

 

2

 

 

1,4

x

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01

 

 

sin

 

 

 

x2 x4

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

sin

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1,4

sin x

 

x

 

 

 

 

 

 

0,0001

12

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0001

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

x

 

 

x2 x4

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

tg

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

2

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01

13

 

 

1,4

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

0,01

 

 

 

x

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

lg

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

3 sin 2x

 

 

 

 

0,001

14

 

 

3

 

 

sin 3 x

 

 

 

 

 

 

 

0,0001

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

x2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1.Демидович Б.П. Основы вычислительной математики / Б.П. Демидович, И.А. Марон. – М.: Наука, 1966. – 664 с.

2.Демидович Б.П. Численные методы анализа / Б.П. Демидович, И.А. Марон, Э.З. Шувалова. – М.: Наука, 1976. – 368с.

3.Соболь Б.В. Практикум по вычислительной математике / Б.В. Соболь, Б.Ч. Месхи, И.М. Пешхоев. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. – 344 с.

4.Сборник задач по математике для втузов. Специальные курсы / под ред. А.В. Ефимова. – М.: Наука, 1984. – 370 с.

81

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................................

2

1. РЕШЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ ...................................................................

3

1.1 Постановка задачи .......................................................................................................

3

1.2. Основные этапы отыскания решения........................................................................

3

1.3. Метод половинного деления......................................................................................

4

1.4. Метод простой итерации ............................................................................................

6

1.5. Метод Ньютона (метод касательных) .....................................................................

12

1.6. Видоизменѐнный метод Ньютона ...........................................................................

14

1.7. Метод хорд.................................................................................................................

14

1.8. Комбинированный метод .........................................................................................

16

2. РЕШЕНИЕ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ ...............

17

2.1. Постановка задачи ....................................................................................................

17

2.2. Метод простой итерации ..........................................................................................

18

2.3. Метод Зейделя ...........................................................................................................

22

3. РЕШЕНИЕ СИСТЕМ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ................................................

25

3.1. Постановка задачи ....................................................................................................

25

3.2. Метод Ньютона для системы нелинейных уравнений ..........................................

25

3.3. Метод итерации для нелинейной системы уравнений ..........................................

29

3.4. Метод скорейшего спуска решения нелинейных систем......................................

31

3.5. Метод скорейшего спуска для случая линейной системы ....................................

34

4. ПРИБЛИЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ ........................................................................................

36

4.1. Метод наименьших квадратов .................................................................................

36

4.2. Построение интерполяционных многочленов .......................................................

40

5.ВЫЧИСЛЕНИЕ СОБСТВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ МАТРИЦЫ МЕТОДОМ

ДАНИЛЕВСКОГО ...........................................................................................................................

49

6.

ВЫЧИСЛЕНИЕ ОПРЕДЕЛЁННЫХ ИНТЕГРАЛОВ. МЕТОД

СИМПСОНА

(МЕТОД ПАРАБОЛ) .......................................................................................................................

53

7.

ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ......................

56

 

7.1. Постановка задачи Коши..........................................................................................

56

 

7.2. Метод Эйлера ............................................................................................................

58

 

7.3. Модифицированные методы Эйлера ......................................................................

60

 

7.4. Метод Рунге – Кутта.................................................................................................

63

82

7.5 Решение краевой задачи для линейного дифференциального уравнения второго

порядка методом прогонки .........................................................................................................

64

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ .....................................................

68

83