Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Chiselni_metodi_za_dopomogoyu_Excel.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
8.81 Mб
Скачать

Питання, тести

1. Якщо функція f(x, y) і її часткова похідна (x, y) неперервні у точці (х0; у0), то для звичайного диференціального рівняння першого порядку у´ = f(x, y)

А

завжди існують інтегральні криві, які проходять через точку (х0; у0)

Б

інтегральні криві, які проходять через точку (х0; у0) існують при додаткових умовах

В

існує єдина інтегральна крива, яка проходять через точку (х0; у0)

Г

існування інтегральної кривої залежить від даної функції f(x, y)

Д

існування інтегральної кривої залежить від даної точки (х0; у0)

  1. Розв’язати задачу Коші чисельно означає для заданої послідовності х0, х1, … , хn значень незалежної змінної х знайти числову послідовність у0, у1, …, уn так, щоб

А

всі числа уi з заданою точністю наближали наперед задані значення в точках хi

Б

похибка наближеного значення уk в заданій точці хk не перевищувала даного ε

В

всі уi з даною точністю наближали значення у(хi) інтегральної кривої з у(х0) = у0

Г

уn з даною похибкою наближав у(хn), якщо крок інтегрування є достатньо малим

3. Чисельний розв’язок задачі Коші у´(х) = 2, y(0) = 1 має на відрізку [0; 1] найкращі (тобто найменші) похибки наближеного значення для заданих точок хi, якщо

А

застосувати метод Ейлера

Б

застосувати удосконалений метод Ейлера

В

обидва ці методи дають однаковий результат

Г

це залежить від заданої точки хk

Д

це залежить від кроку інтегрування

  1. Для чисельного розв’язку задачі Коші у´(х) = – 2, y(0) = 1 на відрізку [0; 2] похибка наближеного значення для заданої точки хi = 1 дорівнює

А

1 при застосуванні методу Ейлера

Б

1 при застосуванні удосконаленого методу Ейлера

В

обидва ці методи дають однаковий результат

Г

це значення залежить від кроку інтегрування

Д

всі методи Рунге – Кутта дають однаковий результат

  1. Чисельний розв’язок задачі Коші у´(х) = 2х – 1, y(0) = 1 на відрізку [0; 1] серед двох методів: Ейлера та удосконаленого методу Ейлера має найкращі (тобто найменші) похибки наближеного значення для заданих точок хi, якщо

А

застосувати метод Ейлера

Б

застосувати удосконалений метод Ейлера

В

обидва ці методи дають однаковий результат

Г

це залежить від заданої точки хk

Д

це залежить від кроку інтегрування

  1. Метод Ейлера – це ітераційний метод, рекурентна формула якого має вигляд:

А

xk+1 = xk + h, уk + 1 = уk + h fk; уk)

Б

xk+1 = xk + h, уk+1 = уk + fk; уk)h

В

xk+1 = хk + h, уk+1 = уk + fk; уk)h

Г

xk+1 = хk + h, уk + 1 = уk + h fk; уk)

  1. Рекурентна формула удосконаленого методу Ейлера має вигляд:

А

xk+ ½ = хk + h, уk + 1 = уk + h fk+ ½; уk)

Б

xk+ ½ = хk + h, уk + 1 = уk + h fk+ ½; уk)

В

уk + ½ = уk + fk; уk), уk+1 = уk + h fk + ; уk + ½)

Г

уk + ½ = уk + fk; уk), уk+1 = уk + ½ + h fk ; уk + ½)

8. Чисельні розв’язки задачі Коші у´(х) = 2у + sin(3x – y), y(0) = 1 з кроком інтегрування h у чарунці H1 методом Ейлера визначається такою таблицею:

А:

A

B

C

1

x

y

Dy

2

0

1

= $H$1*(2*B2+0,5*SIN(3*A2-B2))

3

= A2+$H$1

= B2+C2

4

Б:

A

B

C

1

x

y

Dy

2

0

1

= H1*(2*B2+0,5*SIN(3*A2-B2))

3

= A2+H1

= B2+C2

4

В:

A

B

C

1

y

x

Dy

2

1

0

= $H$1*(2*А2+0,5*SIN(3*В2-А2))

3

= А2+C2

= В2+$H$1

4

Г:

A

B

C

1

x

y

Dy

2

0

1

= H1*(2*B2+0,5*SIN(3*В2-А2))

3

= A2+H1

= B2+C2

4

9. Чисельні розв’язки задачі Коші у´(х) = 2у + sin(3x – y), y(0) = 1 з кроком інтегрування h у чарунці H1 удосконаленим методом Ейлера визначається такою таблицею:

А:

A

B

C

1

x

y

Dy

2

0

1

= $H$1*(2*B2+0,5*SIN(3*A2-B2))

3

= A2 + $H$1

= B2 + С2

4

D

E

F

1

x1

y1

Dy1

2

= A2 + 0,5*$H$1

= B2 + 0,5*F2

= $H$1*(2*E2+0,5*SIN(3*D2-E2))

3

4

Б:

A

B

C

1

x

y

Dy

2

0

1

= H1*(2*B2+0,5*SIN(3*A2-B2))

3

= A2 + H1

= B2 + C2

4

В:

A

B

C

1

x

y

Dy

2

0

1

= $H$1*(2*B2+0,5*SIN(3*A2-B2))

3

= A2 + $H$1

= B2 + С2

4

Г:

A

B

C

1

x

y

Dy

2

0

1

= $H$1*(2*B2+0,5*SIN(3*A2-B2))

3

= A2 + $H$1

= B2 + F2

4

D

E

F

1

x1

y1

Dy1

2

= A2 + 0,5*$H$1

= B2 + 0,5*C2

= $H$1*(2*E2+0,5*SIN(3*D2-E2))

3

4

10. Методами Рунге – Кутта називають ітераційні методи, які визначаються рекурентними формулами уk+1 = yk + , де

А

w1(h) = h f(xk, yk)

Б

w2(h) = h fk + α2h, yk + β21w1(h))

В

w3(h) = h fk + α3h, yk + β31w1(h))

Г

wq(h) = h f(xk + αqh, yk + βq1w1(h) + βq2w2(h) + … + βqq-1wq-1(h))

11. Якщо s є порядком точності методу Рунге – Кутта, то похибка цього методу на кроці дорівнює

А

Б

В

Г

s + 1

s

s – 1

s – 2

  1. Збіжність методу тим швидше, чим порядок його точності

А

Б

В

Г

більше

менше

це залежить від диф. рівняння

це залежить від початкової умови

13. Чи до кожної задачі Коші у´ = f(x, y); у(х0) = у0 , для якої виконуються умови теореми існування та єдності розв’язку можна застосувати формули Рунге – Кутта ?

А

Б

В

Г

так

ні

це залежить від порядок точності методу

це залежить від кількості параметрів

14. Який порядок точності методу, що визначається рекурентними формулами

xk+1 = xk + h, уk+1 = уk + h fk; уk) ?

А

Б

В

Г

3

2

1

0

15. Який порядок точності методу Рунге – Кутта чисельного розв’язання задачі Коші на відрізку [1; 2] з кроком інтегрування у чарунці H1, якщо він визначається такими формулами:

А:

A

B

C

1

x

y

w1

2

1

0

= $H$1*(2*A2+3*SIN(B2^2))

3

= A2 + $H$1

= B2 + F2

4

D

E

F

1

x1

y1

w2

2

= A2 + 0,5*$H$1

= B2 + 0,5*C2

=$H$1*(2*D2+3*SIN(E2^2))

3

4

А

Б

В

Г

3

2

1

0

Б:

A

B

C

1

x

y

w1

2

1

0

= $H$1*(2*A2+3*SIN(B2^2))

3

= A2 + $H$1

= B2 + F2

4

D

E

F

1

x1

y1

w2

2

= A2 + 0,7*$H$1

= B2 + 0,3*C2

=$H$1*(2*D2+3*SIN(E2^2))

3

4

А

Б

В

Г

3

2

1

0

  1. Отримані оцінки наступного методу є апостеріорними

А

методу Ейлера

Б

удосконаленого методу Ейлера

В

методів Рунге – Кутта

Г

методу подвійного перерахунку

Д

методу кратного перерахунку

  1. Метод подвійного перерахунку ґрунтується на таких формулах:

А

рекурентних формулах методу Ейлера

Б

рекурентних формулах удосконаленого методу Ейлера

В

правилі Рунге

Г

аналогу формули екстраполяції за Річардсоном

Д

формулах методів Рунге – Кутта

  1. Формула правила Рунге – це

А

у(хk) ≈ +

Б

ε ≈

В

xk+ ½ = хk + h, уk + 1 = уk + h fk+ ½; уk)

Г

уk+1 = yk + ,

  1. Формули методу кратного перерахунку – це

А

у(хk) ≈ + ; ε ≈

Б

xk+ ½ = хk + h, уk + 1 = уk + h fk+ ½; уk)

В

ε ≈ ; у(хk) ≈ +

Г

уk + ½ = уk + fk; уk), уk+1 = уk + ½ + h fk ; уk + ½)

20. У стовпці В наступної таблиці знаходяться наближені значення чисельного розв’язку задачі Коші методом Рунге – Кутта другого порядку точності для заданої точки хi = 1 з кроками h = 0,2 0,1 0,05 0,025 у чарунках В2, В3 В4 і В5 відповідно. Така таблиця здійснює подвійний перерахунок цих даних:

А:

A

B

C

D

1

h

y(1)

ε

y(1) уточн.

2

0,2

5,93258

= (B3 – B2)/3

= C2 + B2

3

0,1

6,09164

4

0,05

6,14066

5

0,025

6,15418

Б:

A

B

C

D

1

h

y(1)

ε

y(1) уточн.

2

0,2

5,93258

3

0,1

6,09164

= (B3 – B2)/3

= C3 + B3

4

0,05

6,14066

5

0,025

6,15418

В:

A

B

C

D

1

h

y(1)

ε

y(1) уточн.

2

0,2

5,93258

= (B3 – B2)/2

= C2 + B2

3

0,1

6,09164

4

0,05

6,14066

5

0,025

6,15418

Г:

A

B

C

D

1

h

y(1)

ε

y(1) уточн.

2

0,2

5,93258

3

0,1

6,09164

= (B3 – B2)/2

= C3 + B3

4

0,05

6,14066

5

0,025

6,15418

  1. У стовпці В наступної таблиці знаходяться наближені значення чисельного розв’язку задачі Коші методом Рунге – Кутта третього порядку точності для заданої точки хi = 1 з кроками h = 0,2 0,1 0,05 0,025 у чарунках В2, В3 В4 і В5 відповідно. Така таблиця здійснює кратний перерахунок цих даних:

А:

A

B

C

D

E

1

№ перер

1

2

3

2

h

y(1)

ε

y(1)

ε

3

0,2

4,108655

4

0,1

3,971733

= (B4 – B3)/3

= C4 + B4

5

0,05

4,056332

= (D5 – D4)/7

= D5 + E5

6

0,025

4,051298

Б:

A

B

C

D

E

1

№ перер

1

2

2

h

y(1)

ε

y(1)

ε

3

0,2

4,108655

= (B3 – B4)/7

= C3 + B3

4

0,1

3,971733

= (D4 – D5)/15

= D4 + E4

5

0,05

4,056332

6

0,025

4,051298

В:

A

B

C

D

E

1

№ перер

1

2

2

h

y(1)

ε

y(1)

ε

3

0,2

4,108655

4

0,1

3,971733

= (B4 – B3)/7

= C4 + B4

5

0,05

4,056332

= (D5 – D4)/15

= D5 + E5

6

0,025

4,051298

Г:

A

B

C

D

E

1

№ перер

1

2

2

h

y(1)

ε

y(1)

ε

3

0,2

4,108655

= (B3 – B4)/3

= C3 + B3

4

0,1

3,971733

= (D4 – D5)/4

= D4 + E4

5

0,05

4,056332

6

0,025

4,051298

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]