
- •Вопросы по вычислительной математике.
- •Погрешности при численном решении задач: погрешность исходных данных, погрешность аппроксимации, погрешность округления. Погрешность исходных данных
- •Погрешность численного метода
- •Погрешности округления чисел в эвм
- •Абсолютная и относительная погрешности. Погрешность результатов арифметических операций.
- •Погрешность результатов вычисления арифметических операций
- •Прямые методы решения слау: метод Гаусса. Метод Гаусса
- •Прямые методы решения слау: метод квадратного корня. Метод квадратного корня
- •Определение числа операций алгоритма метода квадратного корня
- •Итерационные методы решения слау: метод Якоби. Метод Якоби
- •Итерационные методы решения слау: метод Зейделя. Метод Зейделя
- •Сходимость итерационных методов
- •Методы решения нелинейных уравнений: метод простых итераций, условие сходимости. Метод простых итераций
- •Методы решения нелинейных уравнений: метод деления пополам. Метод половинного деления
- •Методы решения нелинейных уравнений: метод Ньютона, оценка погрешности и сходимость. Модификации метода Ньютона.
- •Модификации метода Ньютона
- •Методы решения систем нелинейных уравнений: метод простых итераций, методы Ньютона, Якоби и Зейделя. Системы нелинейных уравнений
- •Метод простых итераций
- •Метод Ньютона
- •Нелинейный вариант метода Якоби
- •Нелинейный вариант метода Зейделя
- •Интерполирование функций. Необходимое условие для системы функций I(X).
- •Интерполирование с помощью алгебраических многочленов: интерполяционный полином Ньютона. Интерполяционный многочлен Ньютона
- •Интерполирование с помощью алгебраических многочленов: интерполяционный полином Лагранжа. Интерполяционная формула Лагранжа
- •Погрешность полиномов Ньютона и Лагранжа. Сходимость интерполяционного процесса. Погрешность полинома Ньютона (Лагранжа)
- •Сходимость интерполяционного процесса
- •Интерполяция сплайнами.
- •Интерполяция с помощью метода наименьших квадратов. Метод наименьших квадратов
- •Численное дифференцирование: аппроксимация производных конечными разностями, погрешность. Конечно-разностная аппроксимация
- •Численное дифференцирование: вычисление производных с помощью интерполяционных полиномов.
- •Численное интегрирование: квадратурные формулы прямоугольников, погрешность. Формула прямоугольников
- •Численное интегрирование: формула трапеций, погрешность. Формула трапеций
- •Численное интегрирование: формула Симпсона, погрешность. Формула Симпсона
- •Численные методы решения оду. Схема Эйлера; оценка точности решения. Метод Эйлера
- •Численные методы решения оду: схема Рунге-Кутты 2-го порядка.
- •Методы решения систем дифференциальных уравнений: метод Эйлера, метод Рунге-Кутты. Метод Эйлера для системы дифференциальных уравнений
- •Метод Рунге-Кутты для системы дифференциальных уравнений
- •Граничная задача. Сеточный метод.
- •Разрешимость системы алгебраических уравнений метода сеток
- •Оценка порядка аппроксимации
- •Метод прогонки для решения сеточной задачи.
Итерационные методы решения слау: метод Зейделя. Метод Зейделя
Преобразуем выражение (2.9) к виду
, (2.11)
где n - также номер итерации. В отличие от метода Якоби, теперь для вычисления очередной неизвестной используются найденные на этой же итерации значения всех предыдущих величин. Как и ранее, вычислительный процесс заканчивается, когда выполняется условие:
,
>0 - заданная точность вычисления результата.
Пример 2.4. Рассмотрим систему алгебраических уравнений, указанную в предыдущем примере:
Представим полученные выражения в виде итерационной схемы:
Это означает, что для нахождения величины y на (n+1) итерации используется значение x, только что вычисленное на этой же итерации. В качестве начального приближения также примем . Результаты расчетов сведены в табл. 2.2. На рис. 2.2 графически показан ход выполнения итерационной процедуры Зейделя.
Как и в предыдущем случае, представим матрицу коэффициентов А в виде суммы с теми же обозначениями. Метод Зейделя можно представить в форме
.
Учитывая, как и ранее, что
,
последнее выражение можно записать в
виде итерационной схемы
. (2.12)
Таблица 2.2
Результаты выполнения итерационной процедуры метода Зейделя
-
n
x(n)
y(n)
0
0
1
1,25
1,05
2
0,725
1,365
3
0,5675
1,4595
4
0,5203
1,4879
5
0,5061
1,4964
6
0,5018
1,4989
7
0,5005
1,4997