
- •Задание № 1. Решение системы линейных уравнений методом простых итераций и методом Чебышева Метод простых итераций
- •Метод Чебышева
- •Задание № 2. Приближённое вычисление интеграла методом Симпсона
- •Порядок выполнения на эвм.
- •Варианты заданий.
- •Задание № 5. Метод простых итераций решения уравнения
- •Порядок выполнения на эвм.
- •Варианты заданий.
- •Задание № 6. Приближённое решение уравнения методом Ньютона
- •Порядок выполнения на эвм.
- •Варианты заданий.
- •Задание № 7. Решение системы нелинейных уравнений методом Ньютона
- •Порядок выполнения на эвм.
- •Варианты заданий.
- •Задание № 8. Приближённое решение задачи Коши методом Эйлера
- •Порядок выполнения на эвм.
- •Варианты заданий.
- •Задание № 9. Приближённое решение задачи Коши методом Рунге Кутта
- •Порядок выполнения на эвм.
- •Варианты заданий.
- •Задание № 10. Решение задачи Дирихле для уравнения Пуассона методом Чебышева
- •Постановка задачи
- •Теоретическая часть
- •Метод решения
- •Алгоритм
- •Задание № 11. Решение задачи Неймана для уравнения Пуассона методом скорейшего спуска
- •1. Постановка задачи
- •2. Теоретическая часть
- •3. Алгоритм
- •4. Оформление результатов.
- •Задание № 12. Решение задачи Дирихле для уравнения Пуассона методом переменных направлений
- •1. Постановка задачи
- •2. Задача Дирихле для уравнения Пуассона
- •3. Метод переменных направлений для уравнения Пуассона
- •Метод прогонки
- •5. Алгоритм решения задачи Дирихле для уравнения Пуассона
- •Начальные условия
- •2) Прогонка в направлении оси
- •Прямой ход прогонки
- •Обратный ход прогонки
- •Прогонка в направлении оси .
- •6. Оформление результатов.
- •1. Постановка задачи
- •2. Разностная аппроксимация задачи
- •3. Метод переменных направлений для задачи Дирихле
- •4. Алгоритм решения задачи Дирихле
- •Начальные условия
- •Прогонка в направлении оси
- •Прямой ход прогонки
- •Обратный ход прогонки
- •Прогонка в направлении оси
- •Оформление результатов
- •Постановка задачи
- •Теоретическая часть
- •Алгоритм метода простых итераций k-time n-iteration
- •Алгоритм метода Чебышева
- •Алгоритм метода скорейшего спуска
- •Оформление результатов
Порядок выполнения на эвм.
Определить из геометрических соображений начальное приближение решения.
Составить подпрограмму F и G вычисления значений и .
Составить головную программу.
Провести вычисления на ЭВМ.
Варианты заданий.
Решить систему
уравнений
при заданных значениях коэффициентов.
№ варианта |
|
a |
b |
c |
d |
e |
1 |
|
1.0 |
7.5 |
|
|
|
2 |
2.0 |
6.0 |
|
|
|
|
3 |
3.0 |
4.6 |
|
|
|
|
4 |
4.0 |
3.0 |
|
|
|
|
5 |
5.0 |
1.5 |
|
|
|
|
6 |
6.0 |
2.0 |
|
|
|
|
7 |
|
0.16 |
2.1 |
1.0 |
|
|
8 |
0.24 |
3.5 |
2.0 |
|
|
|
9 |
0.32 |
4.9 |
3.0 |
|
|
|
10 |
0.40 |
5.3 |
4.0 |
|
|
|
11 |
0.48 |
6.7 |
5.0 |
|
|
|
12 |
0.60 |
7.5 |
6.0 |
|
|
|
13 |
|
0.4 |
3.5 |
–1.5 |
0.2 |
0.5 |
14 |
0.8 |
2.0 |
–1.0 |
0.6 |
0.6 |
|
15 |
1.2 |
0.5 |
–0.5 |
0.8 |
0.7 |
|
16 |
1.6 |
–1.0 |
0 |
1.2 |
0.8 |
|
17 |
1.8 |
–2.0 |
0.1 |
1.6 |
0.8 |
|
18 |
2.1 |
–3.0 |
0.4 |
1.8 |
1.2 |
|
19 |
|
1.0 |
1.5 |
2.0 |
|
|
20 |
2.0 |
2.0 |
2.1 |
|
|
|
21 |
3.0 |
2.5 |
2.2 |
|
|
|
22 |
4.0 |
3.0 |
2.3 |
|
|
|
23 |
5.0 |
3.5 |
2.4 |
|
|
|
24 |
6.0 |
4.0 |
2.5 |
|
|
Задание № 8. Приближённое решение задачи Коши методом Эйлера
Пусть
требуется найти приближённое решение
дифференциального уравнения
,
удовлетворяющее начальному условию
.
Численное решение задачи состоит в
построении таблицы приближённых значений
решения уравнения
в точках
.
Чаще всего
(1)
Этот метод относится
к группе одношаговых методов, в которых
для расчёта точки
требуется информация только о последней
вычисленной точке
.
Метод допускает простую геометрическую
интерпретацию (рис. 3). Предположим, что
известна точка
,
определяется уравнением
,
а так как
и
,
то
.
Для оценки погрешности метода на одном
шаге сетки разложим точное решение в
ряд Тейлора в окрестности узла
:
.
(2)
Сравнение формулы
(1) с разложением (2) показывает, что они
согласуются до членов первого порядка
по
,
а погрешность формулы (1) равна
.
Если расчётные формулы численного
метода согласуются с порядком метода.
Таким образом, метод Эйлера – метод
первого порядка.
Метод Эйлера легко обобщается на случай нормальных систем дифференциальных уравнений. Пусть требуется найти решение системы дифференциальных уравнений
удовлетворяющее
начальным условиям
.
Или в векторной форме:
,
,
.
Приближённые
значения
точного решения
в точках
вычисляются по формулам
,
,
Задание. Составить программу решения задачи Коши для заданной системы дифференциальных уравнений второго порядка. Результаты печатать на каждом шаге.