
- •Кваліфікаційна робота
- •1.2.2. Формули чисельного диференціювання для
- •Календарний план
- •Реферат
- •Перелік умовних скорочень
- •Розділ 1 чисельне диференціювання
- •1.1. Задача чисельного диференціювання
- •1.2. Формули чисельного диференціювання
- •1.2.1. Формули чисельного диференціювання для не рівновіддалених вузлів
- •Формули чисельного диференціювання для рівновіддалених вузлів
- •1.2.3. Без різницеві формули чисельного диференціювання
- •Метод невизначених коефіцієнтів
- •1.3. Наближення похідної
- •1.4. Поняття похибки. Наближені початкові дані. Комп‘ютерна похибка.
- •Похибка суми і різниці
- •Похибка функцій
- •Похибка округлення
- •Комп’ютерна похибка
- •Розділ 2 програмний пакет Maple
- •. Характеристика систем класу Maple
- •. Орієнтація систем Maple
- •Поняття про функції і оператори
- •Символьні та чисельні обчислення
- •Розділ 3 чисельний аналіз похибок обчислень значень похідних аналітичних функцій
- •Чисельне знаходження похідних аналітичних функцій
- •Аналіз отриманих результатів похідних першого порядку від аналітичних функцій
- •3.3. Аналіз результатів наближених значень похідних другого порядку.
- •Знаходження похідних вищих порядків. Аналіз отриманих результатів
- •3.5. Обчислення наближених значень функцій
- •4. 1. Охорона праці
- •4. 1. 1 Організація та управління охороною праці на підприємстві
- •4. 1. 2. Виробнича санітарія
- •4. 1. 3. Безпека праці при виконанні основних видів робіт
- •4. 1. 4. Інженерні рішення з охорони праці
- •4. 1. 5. Заходи з пожежної безпеки
- •4. 2. Безпека в надзвичайних ситуаціях
- •Список використаних джерел
Аналіз отриманих результатів похідних першого порядку від аналітичних функцій
Використовуючи формулу (3.6), обчислимо наближені значення перших похідних для декількох аналітичних функцій і порівняємо їх з точними значеннями.
Точність
обчислень 10000 знаків після коми, з виводом
на екран 30-ти знаків при
.
(табл. 3.1).
Таблиця 3.1 Наближене значення першої похідної функції
Функція |
Наближене значення першої похідної |
Точне значення першої похідної |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
10 |
|
|
100 |
|
|
10 |
|
|
0 |
|
|
10 |
|
|
100 |
|
|
0 |
|
|
10 |
|
|
0 |
Проведено
аналогічні обчислення для функцій
,
,
,
,
(див. Додаток
A).
Порівнюючи результати обчислень бачимо, що точність майже не відрізняється.
Проведемо
аналіз похибок обчислень значень
аналітичних функцій. Точність обчислень
10000 знаків після коми, з виводом на екран
15-ти знаків при
.
Таблиця 3.2 Порівняння наближених значень похідних першого порядку
Наближене значення |
Точне значення |
Абсолютна похибка |
Відносна похибка |
|||||
Похідна першого порядку |
||||||||
|
||||||||
|
0 |
|
|
|||||
|
||||||||
|
100 |
|
|
|||||
|
||||||||
|
10 |
|
|
|||||
|
||||||||
|
0 |
|
|
|||||
|
||||||||
|
0 |
|
|
|||||
|
||||||||
|
0 |
|
|
|||||
|
||||||||
|
0 |
|
|
|||||
|
||||||||
|
10 |
|
|
|||||
|
||||||||
|
100 |
|
|
|||||
|
||||||||
|
10 |
|
|
Аналізуючи отримані результати, можна зробити висновок, що при обчисленнях похідних нескладних аналітичних функцій більша точність. Також можна зазначити, що зі збільшенням n точність зростає.
Проаналізуємо
абсолютні похибки обчислень значень
похідних аналітичних функцій з точністю
10000 знаків після коми, з виводом на екран
15-ти знаків при різних значеннях
.
Таблиця 3.3 Аналіз абсолютних похибок похідних першого порядку
|
|
|
Перша похідна |
||
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
Отже,
з цього випливає, що точність обчислень
значення похідної безпосередньо залежить
від
.
Обчислення похідних таких функцій при
має дуже велику (недопустиму) похибку,
такий спосіб не слід використовувати.
Тоді як при
похибка значно менша.
Обчислення
і
з точністю 100 знаків після коми з виводом
на екран 20 знаків при
,
наведено в табл. 3.4.
Таблиця 3.4 Обчислення функцій і
|
|
|
|
Обчислення
цих же функцій з точністю 10000 знаків
після коми, з виводом на екран 20 знаків
після коми при
,
наведено в Додатку Б (Таблиця 2).
Аналізуючи отримані результати, можна зробити висновок, що обчислення нескладних аналітичних функцій не викликає труднощів при точності 10 знаків після коми. Порівнюючи ці результати з результатами обчислень з точністю 1000 і 10000 знаків, вони такі ж, тільки заокруглені. І час обчислень займає менше часу. Також можна зазначити, що зі збільшенням n точність зростає.