![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Численные методы,
- •Введение
- •1. Абсолютная и относительная погрешности.
- •1.1. Число верных знаков приближенного числа
- •1.2. Погрешность функций
- •1.3. Погрешность простейших функций двух переменных
- •1.4. Примеры и задания
- •2. Приближение функций
- •2.1. Интерполяционные полиномы
- •2.2. Интерполяционный полином Лагранжа
- •2.3. Интерполяционный полином Ньютона
- •2.3. Примеры и задания для практических занятий
- •Второй интерполяционный полином Ньютона:
- •3. Численные методы решений трансцендентных и алгебраических уравнений
- •3.1. Метод простой итерации для решения нелинейных и трансцендентных уравнений
- •3.2. Метод хорд и секущих
- •3.3. Метод касательных
- •Скорость сходимости итерационных методов
- •Условие выхода из вычислительного процесса по заданной точности в методах простой итерации
- •Пример и задание для практических занятий
- •4. Численное интегрирование
- •4.1. Метод Ньютона – Котеса
- •4.2. Метод прямоугольников.
- •4.3. Метод трапеций
- •4.4. Метод парабол. (Метод Симпсона)
- •4.5. Квадратурные формулы Гаусса
- •4.6. Задание для практических занятий
- •Численные методы линейной алгебры
- •5.1. Численное решение слау
- •5.2. Прямые методы решения слау
- •5.2.1. Метод Гаусса (Метод исключений)
- •5.2.2. Вычислительная схема метода Гаусса
- •5.2.3. Ортогонализация матриц
- •5.2.4. Решение системы уравнений методом ортогонализации
- •5.3. Итерационные методы решения слау
- •5.3.1. Метод простой итерации
- •5.3.2. Метод Якоби и метод Зейделя
- •5.3.3. Метод оптимального спектрального параметра (осп) для простой итерации
- •5.4. Нахождение собственных векторов и собственных значений матриц
- •5.5. Примеры и задания к теме
- •5.5.1. Прямые методы решения слау
- •5.5.2. Итерационные методы решения слау
- •5.5.3. Нахождение собственных значений и векторов
- •6. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений
- •6.1. Метод разложения в ряд Тейлора
- •6.2. Общая схема метода Рунге - Кутта
- •6.3 Методы Рунге-Кутта низших порядков
- •6.3.1 Метод Эйлера
- •6.3.2. Метод трапеций и прямоугольника
- •6.4. Методы Рунге-Кутта высших порядков
- •6.5. Задание к теме и пример решения оду
- •Численное решение начально-краевых задач для дифференциальных уравнений в частных производных
- •Конечные разности.
- •Гиперболические уравнения
- •Параболические уравнения
- •Уравнения эллиптического типа
- •7.4.1. Разностная схема уравнений
- •Лабораторные задания к теме «Численное решение уравнений в частных производных»
- •7.5.1. Гиперболические уравнения
- •7.5.2. Параболические уравнения
- •7.5.3. Эллиптические уравнения
- •Литература
- •Содержание
2.3. Примеры и задания для практических занятий
Пример: Дана таблица узлов. Построить интерполяционный полином Лагранжа и провести проверку табл. 2.3.
Таблица 2.3
N |
0 |
1 |
2 |
3 |
X |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
Y |
1 |
2 |
3 |
1 |
В выражение (2.2.1) для n=3:
,
необходимо подставить данные из табл. 2.3.
.
После
преобразований получим:
Проверка:
Пример. Построить интерполяционные полиномы Ньютона по предыдущей таблице узловых точек.
№ |
x |
y |
|
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
-3 |
1 |
0.5 |
2 |
1 |
-3 |
|
2 |
1 |
3 |
-2 |
|
|
3 |
1.5 |
1 |
|
|
|
;
;
Второй интерполяционный полином Ньютона:
;
.
Варианты
задаются по номерам столбцов табл.2.4 и
2.5 в виде дробей:
,
например,
означает, что для узловых точек по х
и у
выбираются второй и девятый варианты
соответственно. Каждый студент должен
получить три таких дроби для расчета
интерполяционного полинома Лагранжа,
первого и второго интерполяционного
полинома Ньютона. Результат необходимо
представить в виде:
,
где коэффициенты правильные или не правильные дроби, не десятичные. Проверка производится подстановкой узловых точек.
Таблица 2.4
|
Варианты
|
||
n |
1 |
2 |
3 |
0 |
0 |
-0,5 |
-1 |
1 |
0,5 |
0 |
-0,5 |
2 |
1 |
0,5 |
0 |
3 |
1,5 |
1 |
0,5 |
Таблица 2.5
|
Варианты
|
||||||||||||||
n |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0 |
-1 |
2 |
1 |
-1 |
2 |
1 |
-1 |
2 |
1 |
1 |
-1 |
0 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
-1 |
2 |
0 |
1 |
1 |
2 |
-2 |
2 |
-1 |
-1 |
-1 |
0 |
1 |
-2 |
2 |
1 |
1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-2 |
-1 |
-1 |
2 |
2 |
2 |
-1 |
0 |
-1 |
3 |
1 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
-1 |
1 |
-2 |
1 |
2 |
-2 |
-1 |