- •Содержание
- •Лабораторная работа №1. Теория погрешностей Цель работы
- •Основные источники погрешностей
- •Абсолютная погрешность
- •Относительная погрешность
- •Округление чисел
- •Значащие цифры
- •Влияние погрешностей аргументов на значение функции
- •Задание
- •Лабораторная работа №2. Решение систем линейных уравнений Цель работы
- •Методы решения систем линейных уравнений
- •Итерационные методы
- •Метод итерации
- •Метод Зейделя
- •Достаточное условие сходимости метода
- •Условия окончания итерационного процесса
- •Точные методы Метод Гаусса
- •Метод Халецкого
- •Метод прогонки
- •Задание
- •Интерполяция сплайнами
- •Сглаживание
- •Метод наименьших квадратов
- •Сглаживание функции, заданной таблицей значений в неравноотстоящих точках, с помощью многочлена первой степени, построенного по трем последовательным точкам методом наименьших квадратов.
- •Сглаживание функции, заданной таблицей значений в равноотстоящий точках, с помощью многочлена первой степени, построенного по трем последовательным точкам методом наименьших квадратов
- •2.2. Сглаживание функции, заданной таблицей значений в равноотстоящий точках, с помощью многочлена первой степени, построенного по пяти последовательным точкам методом наименьших квадратов
- •2.3. Сглаживание функции, заданной таблицей Значений в равноотстоящий точках, с помощью многочлена третьей степени, построенного по пяти последовательным точкам методом наименьших квадратов
- •Задание
- •Вторая производная
- •Задание
- •Оценка точности метода Ньютона-Котеса
- •Задание
- •Метод половинного деления
- •Метод хорд (ложного положения)
- •Метод касательных (Ньютона-Рафсона)
- •Метод секущих
- •Метод простой итерации (последовательных приближений)
- •Задание
- •Методы Рунге-Кутта
- •Метод Эйлера
- •Исправленный метод Эйлера
- •Модифицированный метод Эйлера
- •Метод Рунге-Кутта четвертого порядка точности
- •Задание
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа №8. Решение краевой задачи для линейного дифференциального уравнения второго порядка методом прогонки
- •Задание
- •Литература
Задание
Для заданного нелинейного уравнения (табл. 6.1) отделить один из действительных корней и составить программу уточнения значения корня заданными методами. Сравнить число итераций, за которое осуществляется уточнение корня указанными методами. Варианты методов, для которых осуществляется сравнение, приведены в табл. 6.2
В ней задана также допустимая величина погрешности, с которой должен бить вычислен корень уравнения.
Таблица 6.1 Варианты решаемых уравнений
Вариант |
Нелинейное уравнение |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
Таблица 6.2 Варианты методов уточнения корня
№ |
Сравниваемые методы |
Погрешность |
1 |
Метод половинного деления, метод секущих |
10-3 |
2 |
Метод хорд, метод касательных |
10-4 |
3 |
Метод простой итерации, метод хорд |
10-4 |
4 |
Метод секущих, метод хорд |
10-5 |
5 |
Метод касательных, метод половинного деления |
10-4 |
6 |
Метод половинного деления, метод простой итерации |
10-3 |
7 |
Метод половинного деления, метод хорд |
10-4 |
8 |
Метод секущих, метод касательных |
10-3 |
Содержание отчета
Цель работы.
Алгоритмы сравниваемых методов.
Результаты сравнения.
Лабораторная работа №7 Численное решение дифференциальных уравнений
Цель работы
Изучить методы решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений. Разработать алгоритмы и программы для заданных методов.
Обыкновенные дифференциальные уравнения
Дифференциальные уравнения - это уравнения, в которых неизвестными являются не переменные (т. е. числа), а функции одной или нескольких переменных. Эти уравнения (или системы) включают соотношения между искомыми функциями и их производными. Если в уравнения входят производные только по одной переменной, то они называются обыкновенными дифференциальными уравнениями (ОДУ). В противном случае говорят об уравнениях в частных производных. Таким образом, решить дифференциальное уравнение – значит определить неизвестную функцию на определенном интервале изменения ее переменных.
Как известно, одно обыкновенное дифференциальное уравнение или система ОДУ имеет единственное решение, если помимо уравнения определенным образом заданы начальные или граничные условия. В соответствующих курсах высшей математики доказываются теоремы о существовании и единственности решения в зависимости от тех или иных условий. Имеются два типа задач:
1. задачи Коши - для которых определены начальные условия на искомые функции, т. е. заданы значения этих функций в начальной точке интервала решения уравнения;
2. краевые задачи - для которых заданы определенные соотношения сразу на обеих границах интервала.
ОДУ первого порядка
может по определению содержать помимо
самой искомой функции
только ее первую производную
.
В подавляющем большинстве случаев
дифференциальное уравнение можно
записать в стандартной форме (форме
Коши):
.
