Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
5544.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
13.11.2022
Размер:
1.79 Mб
Скачать

0,5

0,8

 

 

0,5

0,8

 

2

 

1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

0,64

 

 

0,75

0,64

 

4

 

2,56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0,5

 

 

1

0,5

 

1

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cумма

3,881

3,131

 

 

 

Сумма

 

9,425

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ

0,783

 

 

 

 

Ответ

 

0,785

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Замечание. Чтобы быстро получить чередование чисел

c, d, c, d, ,

удобно

занести c, затем d, а далее про помощи ссылок формулу d d c и скопировать её. Тогда получится, что d d c c , c c d d и т.д.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Часть 1. Задания для работы без пакетов прикладных программ

Задание 1. Решение уравнений

Решите уравнения:

1)

x3 2x 3 0 ;

2)

x3 5x 3 0 ;

3)

x3 4x 7 0 ;

4)

x3 3x 5 0 ;

5)

x3 5x 3 0 ;

6)

x3 4x 5 0 ;

7)

x3 2x 8 0 ;

8)

x3 4x 8 0 ;

9)

x3 x 9 0 ;

10) x3 x 4 0

а) графически с точностью 0,1, приведя к виду x3 ax b ; б) методом деления отрезка с точностью 0,01;

в) методом простых итераций с точностью 0,001, приведя к виду x 3 ax b ; г) методом секущих (хорд) с точностью 0,001; д) методом касательных с точностью 0,001; е) комбинированным методом с точностью 10 4 .

Сравните число действий, необходимое для достижения одинаковой точности.

Задание 2. Метод простых итераций

Решите уравнение x g x методом простых итераций с точностью 0,001,

взяв в качестве начального приближения точку, где

 

 

 

1

. Проверьте реше-

 

 

 

g x

ние, сведя уравнение к виду x2 A .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

1

 

 

1)

x 1

 

 

;

 

2)

x 1

 

 

;

3)

x 1

 

 

 

;

 

4)

x 2

 

 

;

x 1

 

x 1

 

x 1

 

 

x 2

 

4

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

5

 

 

5)

x 2

 

 

;

6)

x 2

 

 

;

7)

x 3

 

;

8)

x 3

 

 

;

x 2

 

x 2

 

x 3

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

4

 

9)

x 2

 

;

10)

x 3

 

.

x 2

x 3

Задание 3. Метод простых итераций в приближённых вычислениях

Найдите корни с точностью 0,001:

1)

2, 3

4,

4 5 ;

2)

3, 3 2, 4

6 ;

3)

5,

3

3,

4

7 ;

4)

6, 3 7,

4

2 ;

5)

4, 3

5,

4 8 ;

6)

10, 3 9,

4 5 ;

7)

8,

3

6,

4

3 ;

8)

13, 3 5,

4

7 ;

9)

8, 3

7,

4 11 ;

10)

7, 3 10,

4 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 4. Полиномы Лагранжа и Ньютона

1.По 4 точкам таблицы составьте полиномы Ланранжа и Ньютона.

2.Найдите значения полиномов в точках, отмеченных «?», и сравните.

3.Проверьте тождественность полиномов, раскрыв скобки и приведя подобные слагаемые. Верно ли, что в каждой точке полиномы равны?

4.Взяв 5 точек x0 , , x4 с шагом h 1, составьте интерполяционный сплайн 3-го

порядка по данным xk , yk на отрезке

x0 ; x4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

x

–1

0

2

4

1

3

 

 

 

 

 

2)

 

x

–2

–1

1

 

3

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

–2

1

6

9

?

?

 

 

 

 

 

 

 

y

–1

 

 

 

1

4

 

6

?

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

x

–1

0

1

4

2

3

 

 

 

 

 

4)

 

x

–2

0

2

3

 

–1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

–2

1

3

9

?

?

 

 

 

 

 

 

 

y

–4

1

5

8

 

?

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

x

0

1

3

5

2

4

 

 

 

 

 

6)

 

x

–1

0

1

 

4

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

–2

0

4

10

?

?

 

 

 

 

 

 

 

y

0

 

1

3

10

?

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

x

–2

0

1

3

–1

2

 

 

 

 

 

8)

 

x

0

1

 

3

5

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

8

5

4

0

?

?

 

 

 

 

 

 

 

y

6

5

 

2

–3

 

?

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

x

–2

0

2

3

 

–1

1

 

 

 

 

10)

x

0

 

2

 

4

 

 

5

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

7

3

0

–2

?

?

 

 

 

 

 

 

y

–4

0

3

 

7

?

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 5. Метод наименьших квадратов

1.По данным задания 4 подберите методом наименьших квадратов линейную функцию.

2.Подберите тем же методом квадратичную функцию y ax2 bx c .

106

3.Найдите в каждом случае теоретические y xk и величину y xk yk 2 .

4.Постройте графики линейной и квадратичной функции; отметьте точки, данные в таблице. Сравните расположение точек относительно графиков.

Задание 6. Приближённое интегрирование

1.Разделив отрезок на 10 точек, найдите приближённые значения интеграла по формуле трапеций и по формуле Симпсона.

2.Сравните с точным значением, найденным по формуле Ньютона-Лейбница.

3.Найдите фактическую погрешность и сравните с максимально возможной погрешностью, предсказанной теоретическими формулами погрешности.

 

1

x2 x dx ;

1

x2 2x dx ;

1

 

 

 

1

 

 

 

 

1)

 

2)

3) x 1 2 dx ;

4)

x 1 2 dx ;

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

x 1 2 dx ;

2

 

dx

 

 

 

 

0,5

dx

 

 

1

 

dx

 

5)

 

6)

 

 

dx ;

7)

 

;

8)

 

;

x

 

x

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

2

 

 

 

0,5

1

0

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

dx

 

 

 

1

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

 

 

 

;

10)

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

1 x

 

 

 

1

 

4 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 7. Задача Коши

Решите задачу Коши методом Эйлера, разделив отрезок на 5 частей. Уточните решение методом Рунге-Кутта.

y 2x y

1) y 0 1 ;

x 0; 1

y y 2x 5) y 0 1 ;x 0; 1

y y / x

9) y 1 2 ;

x 1; 2

y x 2 y

y 3x y

y 3x y

2) y 0 0 ;

3) y 1 0 ;

4) y 1 1 ;

 

 

 

x 0; 1

x 1; 2

x 1; 2

y x2 y

y y x2

y yx

6) y 0 0,5 ;

7) y 0 0,5 ;

8) y 1 0,5 ;

x 0; 1

x 0; 1

x 0; 1

 

 

 

y x2 / y

 

 

10) y 0,5 1 .

 

 

x 0,5; 1

 

 

 

 

 

Часть 2. Задания для работы в пакете EXCEL

Задание 1. Приближение функций полиномами

107

По данным таблицы найдите коэффициенты полинома, отвечающего в каждой точке условию Pn xk yk :

а) при помощи определителя Вандермонда и функций МОБР и МУМНОЖ; б) при помощи функции ЛИНЕЙН, считая независимыми переменными степени

1, x, x2 , , xn ;

в) сравните коэффициенты в каждом случае, проверьте выполнение условия; г) при помощи функции ЛИНЕЙН подберите полиномы 3-й и 4-й степени, найдите в каждом случае общее отклонение;

д) во всех случаях найдите значения полинома в точках, отмеченных знаком «?», и сравните результаты.

 

1)

x

–4

–3

–2

1

2

3

6

8

 

 

 

2)

 

x

–6

–4

–3

–1

0

 

2

 

5

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

12

?

5

1

2

4

6

?

 

 

 

 

 

y

?

 

–1

–3

?

 

 

1

 

4

 

3

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

x

–4

–3

–1

0

1

2

5

6

 

 

 

4)

 

x

–5

–4

–1

0

2

3

6

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

?

–2

–1

1

0

?

3

?

 

 

 

 

 

y

?

 

–7

–2

1

0

?

 

–1

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

x

–5

–3

–1

0

1

2

4

5

 

 

 

6)

 

x

–4

–3

–2

–1

0

 

1

 

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

?

8

7

?

4

4

0

?

 

 

 

 

 

y

?

 

1

 

–3

?

 

2

 

5

 

8

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

x

–3

–2

–1

1

2

3

4

8

 

 

 

8)

 

x

–5

–4

–2

–1

1

 

2

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

?

3

1

0

?

4

7

?

 

 

 

 

 

y

?

 

7

 

5

 

?

 

4

 

4

 

0

 

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

x

–4

–3

–2

1

2

3

4

5

 

 

 

10)

 

x

–6

 

–5

–3

–1

 

1

 

 

2

 

 

5

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

?

0

7

9

?

4

0

?

 

 

 

 

 

y

?

–8

–2

0

?

4

0

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2. Задача Коши

Решите задачу Коши на отрезке, разделив его на 10 частей, методом «предик- тор-корректор» 2-го, 3-го и 4-го порядка точности. Аргументы тригонометрических функций указаны в радианной мере.

y sin x y

 

1) y 0 0

;

 

 

x 0; 1

 

y ex y2

2)y 1 0 ;x 1; 1

108

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]