
- •3.Розв’язування рівнянь з однією змінною методом хорд.
- •5.Розв’язування рівнянь з однією змінною методом простої ітерації.
- •6. Розв’язування системи алгебраїчних рівнянь методом Гаусса.
- •7. Розв’язування систем алгебраїчних рівнянь методом Крамера.
- •8,21. Розв’язування систем алгебраїчних рівнянь методом оберненої матриці.
- •9,10, 22 Обчислення визначених інтегралів методом лівих (правих)(середніх) прямокутників.
- •11. Обчислення визначених інтегралів методом трапецій.
- •12. Обчислення визначених інтегралів методом Сімпсона.
- •Розв’язування звичайних диференціальних рівнянь методом Ейлера.
- •Розв’язування звичайних диференціальних рівнянь методом Рунге-Кутта.
- •15.Постановка задачі лінійного програмування з двома невідомими.
- •Алгоритм:
- •17.Основні етапи розв’язування задач.
- •18. Інтерполяційний многочлен Лагранжа.
- •19. Інтерполяційний многочлен Ньютона
- •20. Наближене обчислення похідних.
- •Поняття про чисельні методи.
3.Розв’язування рівнянь з однією змінною методом хорд.
Нехай
на відрізку
міститься один корінь
рівняння.Припустимо, що функція
та її похідні
,
неперервні
на відрізку
і
похідні
,
не змінюють знаку
на цьому відрізку. Припустимоадляпвизначеності,що
при
(
випадок
зводитьсяпдоппопереднього,
якщо рівняння записати у вигляді -
.
Тоді графік функції
буде
вгнутим на
.
Можливі два в
ипадки:
1)
;
2)
.
Розглянемо ці випадки.1)
.Складемо
рівняння хорди АВ і знайдемо абсцису
,
точки перетину цієї хорди з віссю Ох.
Тут позначено
.
Складемо
рівняння хорди
і
знайдемо абсцису
точки
перетину цієї хорди з віссюОх.
Можнаанаписатипформулу
для довільного n:
,
У
цьому випадку кінець а
нерухомий.
Послідовність
є
обмеженою монотонно спадною послідовністю.
Отже, вона має границю
Перейшовши до границі при
у
рівності (1.9), отримаємо:
.Звідси
випливає, що
,
тобто
є коренем рівняння.
.У
другому випадку нерухомим є кінець
.
Знайдемо, як і в першому випадку, абсциси
точок перетину хорд
з
віссю
.
Отримаємо формули:
У
рівності позначено
.Отже,
,
Послідовність
є
обмеженою
монотонно зростаючою послідовністю.
Тому
вона має границю
,
причому
є
коренем рівняння
(доведення проводиться так само, як і
у першому випадку). За наближене значення
кореня
можна
взяти
,
обчислене за формулою (1.9) або (1.12). Для
оцінки точності цього наближення
користуються формулою:
де
-
найменше значення
на відрізку
,
тобто
при
.
5.Розв’язування рівнянь з однією змінною методом простої ітерації.
Одним
із найважливіших способів наближеного
розв'язання рівняння
є метод ітерацій, який часто називають
методом послідовних наближень.
Нехай функція ї
та
її похідні і
,
неперервні
на відрізку
,
де
міститься тільки один корінь рівняння
.
Запишемо
це рівняння у вигляді
Виберемо
на відрізку
деяким способом наближене значення
кореня
,
рівняння
(1.25) і побудуємо числову послідовність
за формулою
.Справедлива
наступна теорема.
Нехай
функція
визначена та диференційовна на відрізку
,
причому
усі її значення належать цьому відрізку.
Тоді, якщо існує таке додатне число
,
що
при
,
то:
послідовність
збігається незалежно від початкового
значення
є
границя
цієї послідовності
є коренем рівняння (1.25) на відрізку
.Похибка
наближеного значення
кореня
,
знайденого методом ітерацій, оцінюється
нерівністю:
.
Для
того, щоб знайти наближене значення
кореня з абсолютною похибкою, яка не
перевищує заданого числа
,
достатньо визначити n
так,
щоб виконувалася нерівність
.
Дане рівняння
можна записати у вигляді
різними способами. З наведеної теореми
випливає, що повинна виконуватись умова
у
деякому околі шуканого кореня
.
Чим
менше число q,
тим швидше, послідовні наближення
збігаються до кореня
Наведемо
один досить загальний спосіб зведення
рівняння
до вигляду (1.25). Замінимо рівняння
еквівалентним йому рівнянням
де
число
.
Позначимо
.Підберемо
параметр
так,
щоб похідна
була
малою по абсолютній величині на відрізку
.
Наприклад, можна припустити, що
,
або
,
або
Зауважимо,
що при виконанні умов наведеної теореми
метод ітерації збігається при будь-якому
виборі початкового значення
є
.
Завдяки
цьому окрема помилка в обчисленнях,
яка не виводить за межі відрізка
,
не
впливає на остаточний результат,
оскільки помилкове значення можна
розглядати як нове початкове наближення
. Можливо тільки, що збільшиться обсяг
обчислювальної роботи. Властивість
самовиправлення робить метод ітерації
одним із найпоширеніших методів
обчислень.