- •Дано приближенное число и относительная погрешность числа. Записать число с явным указанием погрешности.
- •Известна абсолютная или относительная погрешность приближенного числа. Определить количество верных цифр числа, используя определение количества верных цифр.
- •Дана функция f(a,b,c). Значения переменных указаны со всеми верными цифрами. Оценить погрешность результата, используя общую формулу погрешностей.
- •Дана функция f(a,b,c). Значения переменных указаны со всеми верными цифрами. Оценить погрешность результата, используя оценки погрешностей для арифметических операций.
- •Перечислить все элементы главного окна matlab, их назначение и особенности.
- •Перечислить все арифметические операторы matlab (название, обозначение) с указанием их приоритета. Привести примеры для каждого оператора.
- •Назначение, структура и свойства м-файла сценария. Комментарии в м-файлах сценариях. Пример м-файла сценария для решения какой – либо задачи.
- •Переменные, оператор присваивания, перенос строки, форматы чисел, комментарии (определения и примеры).
- •Формирование векторов и матриц. Определение размера матриц. Транспонирование векторов и матриц. Оператор двоеточие. Примеры по каждому пункту.
- •Операторы отношения и логические операторы. Условный оператор if. Пример использования в matlab.
- •Оператор цикла for. Пример использования в matlab.
- •Оператор цикла while. Пример использования в matlab.
- •Перечислить способы отделения корней. Как реализовать графический способ отделения корней в matlab, привести пример м-файла сценария.
- •15.Решить в пакете matlab уравнение с заданной точностью на заданном отрезке с использованием функции fzero.
- •16.Сформулировать отличия метода половинного деления от метода касательных (Ньютона). Сравнительные достоинства и недостатки методов.
- •Решить в пакете matlab уравнение с заданной точностью при заданном начальном приближении с использованием функции fzero.
- •Дано уравнение . Показать, сходится или нет итерационный процесс на заданном отрезке.
- •Функция задана таблично на отрезке . С какой точностью можно вычислить значение данной функции в указанной точке с помощью интерполяционного полинома Лагранжа.
- •Функция задана таблично в точках и . Построить интерполяционный полином Лагранжа . Создать m – файл функцию в matlab.
- •28.Сформулировать принципиальные отличия сплайн – интерполяции от интерполяционной формулы Лагранжа.
- •29.Функция , задана таблично в узлах . Выполнить ступенчатую интерполяцию данной функции средствами matlab с построением графика.
- •Функция , задана таблично в узлах . Выполнить линейную интерполяцию данной функции средствами matlab с построением графика.
- •31.Вычислить значение интеграла при заданных значениях a, b и с помощью метода трапеций встроенными средствами matlab.
- •Вычислить значение интеграла при заданных значениях a, b и с помощью метода Симпсона встроенными средствами matlab.
- •Вычислить значение интеграла при заданных значениях a, b, и количестве узлов интегрирования n с помощью квадратурной формулы левых прямоугольников в matlab.
- •Вычислить значение интеграла при заданных значениях a, b, и количестве узлов интегрирования n с помощью квадратурной формулы средних прямоугольников в matlab.
- •Вычислить значение интеграла при заданных значениях a, b, и количестве узлов интегрирования n с помощью квадратурной формулы трапеций в matlab.
- •Вычислить значение интеграла при заданных значениях a, b, и количестве узлов интегрирования n с помощью квадратурной формулы Симпсона в matlab.
- •40.Аналитически найти теоретическую погрешность при численном вычислении интеграла при заданных значениях a, b, и количестве узлов интегрирования n с помощью квадратурной формулы Симпсона.
- •Сформулировать задачу Коши. Привести не менее двух примеров.
- •Сформулировать отличие частного решения от общего решения. Пример.
- •Дана задача Коши для оду первого порядка. Построить вычислительную формулу для ее решения методом Рунге – Кутта первого порядка.
- •46. (Сводный вопрос) Каким образом получены вычислительные формулы для методов Рунге – Кутта первого, второго и четвертого порядков точности. Основное соотношение, которое при этом используется.
- •47.Реализация метода Рунге – Кутта 4 – го порядка в matlab.
- •48.Формулировка задачи Коши для систем оду первого порядка. Привести пример.
- •49.Дано оду второго порядка с начальными условиями. Преобразовать данное уравнение к задаче Коши для системы оду первого порядка.
- •50.Дана таблица значений , и значения . Написать m – файл сценарий для решения задачи Коши двухшаговым методом Адамса – Башфорта, используя оператор цикла for.
Оператор цикла for. Пример использования в matlab.
Оператор for … end используется для организации цикла с фиксированным числом повторений. Он имеет вид:
for var = Выражение Операторы end ; |
Здесь var – счетчик цикла – любая переменная, обычно это i, j, k, l, m и т. д.
Выражение записывается в виде s : d : e, где s – начальное значение счетчика цикла var, d – шаг изменения и е – конечное значение var. Возможна и запись в виде s : e, тогда d = 1.
Список операторов завершается ключевым словом end.
Оператор continue передает управление в следующую итерацию цикла, пропуская операции, которые записаны за ним.
Оператор break используется для досрочного прерывания цикла.
Возможны вложенные циклы
for i = 1 : 3
for j = 1 : 3
a (i, j) = i * j ;
end ;
end ;
В результате выполнения этого цикла формируется матрица а
-
>> a
a
=
1 2 3
2 4 6
3 6 9
Оператор цикла while. Пример использования в matlab.
Циклы типа while … end выполняются до тех пор, пока выполняется заданное условие. Оператор записывается в виде:
while Логическое условие Операторы end ; |
while norm(X1-X0)>delta
X0=X1;
X1=A*X0+B;
end;
Перечислить способы отделения корней. Как реализовать графический способ отделения корней в matlab, привести пример м-файла сценария.
Способы: табличный, графический, современные(используя компьютер), метод половинного деления.
Пример графич способа:
.
Абсцисса точки пересечения графиков
Метод отделения корней
дано уравнение ƒ(x) = 0, где ƒ(x) – непрерывная функция. Поиск корней уравнения сводится к поиску точек пересечения функции ƒ(x) с осью абсцисс. Все рассматриваемые ниже методы подразумевают, что уже найден отрезок [a,b], в котором существует один корень урав-
нения. В зависимости от вида функции таких отрезков может быть несколько, а для периодических функций – бесконечное множество. Метод отделения корней осуществляет поиск таких отрезков.
Наиболее наглядным является графический способ отделения корней. Для реализации этого метода необходимо построить график функции. Это будет легко сделать, если составить программу, которая будет выдавать таблицу значений функции при меняющемся с некоторым шагом h аргументе x (см. рис. 4.1). Если есть такая таблица значений функции, то график функции можно и не строить. Достаточно найти две строчки, где значение функции меняет знак на противоположный. Такой способ называется табличным методом отделения корней (см. пример 1).
Файл-сценарий 2.1.
% (графический способ отделения корня уравнения (8))
% file_2_1
1; x=0:0.1:1; % массив значений аргумента x
2; y=x.^2; z=exp(-3*x); % вычисление значений функций
3; plot(x,y,x,z) % построение графиков
4; grid on % нанесение координатной сетки
Пересечение графиков даст ответ.
