информатика / 1+2+3 +4+5 лаб работа ручной счет Excel Mcad СИ++
.pdf
Программа на языке СИ
#include “stdafx.h” #include <iostream> #include <math.h> using namespace std; double f(double x)
31
{ double Y; Y=pow(x,2)-3*x; return Y;}
void main()
{setlocale (LC_ALL,”Russian”);
double h,a,b,x[10],y[10],S,ILP,IPP,ITR,C1,C2,IPR,xzr[10],yzr[10],IZR,IT,D,O; int i,n;
cout<<”Введи n,a,b\n”; cin>>n>>a>>b;
cout<<”Введи точное значение интеграла\n”; cin>>IT;
h=(b-a)/n;
cout<<”шаг “<<h<<endl;
cout<<”Таблица значений подынтегральной функции\n”; cout<<”\tx\tf(x)\n”;
for(i=0;i<=n;i++)
{x[i]=a+i*h;
y[i]=f(x[i]); printf(“%9.3f\t%6.3f\n”,x[i],y[i]);} cout<<”Метод левых прямоугольников\n”;
S=0;
for(i=0;i<n;i++)
S=S+f(x[i]);
ILP=h*S;
printf(“ILP= %6.3f\n”,ILP);
cout<<”Абсолютная и относительная погрешность метода левых прямоугольников\n”;
D=fabs(ILP-IT); O=D/IT*100;
printf(“D= %6.3f\tO=%6.3f\n”,D,O); cout<<”Метод правых прямоугольников\n”;
S=0;
for(i=1;i<=n;i++)
S=S+f(x[i]);
IPP=h*S;
printf(“IPP= %6.3f\n”,IPP);
cout<<”Абсолютная и относительная погрешность метода правых прямоугольников\n”;
D=fabs(IPP-IT); O=D/IT*100;
printf(“D= %6.3f\tO=%6.3f\n”,D,O); cout<<”Метод трапеций\n”;
S=0;
for(i=1;i<n;i++)
S=S+f(x[i]);
ITR=h*((f(x[0])+f(x[n]))/2+S); printf(“ITR= %6.3f\n”,ITR)
cout<<”Абсолютная и относительная погрешность метода трапеций\n”;
D=fabs(ITR-IT);
O=D/IT*100;
printf(“D= %6.3f\tO=%6.3f\n”,D,O); cout<<”Метод парабол\n”;
C1=0;
for(i=1;i<n;i=i+2)
C1=C1+f(x[i]);
C2=0;
for(i=2;i<n;i=i+2)
C2=C2+f(x[i]);
IPR=h/3*(f(x[0])+4*C1+2*C2+f(x[n])); printf(“IPR= %6.3f\n”,IPR);
cout<<”Абсолютная и относительная погрешность метода парабол\n”;
D=fabs(IPR-IT); O=D/IT*100;
printf(“D= %6.3f\tO=%6.3f\n”,D,O);
cout<<”Таблица значений подынтегральной функции для метода центральных прямоугольников\n”;
cout<<”\txzr\tf(xzr)\n”; for(i=0;i<n;i++) {xzr[i]=a+(i+0.5)*h; yzr[i]=f(xzr[i]);
printf(“%9.3f\t%6.3f\n”,xzr[i],yzr[i]);} cout<<”Метод центральных прямоугольников\n”;
S=0;
for(i=0;i<n;i++)
S=S+f(xzr[i]);
IZR=h*S;
printf(“IZR= %6.3f\n”,IZR);
cout<<”Абсолютная и относительная погрешность метода центральных прямоугольников\n”;
D=fabs(IZR-IT); O=D/IT*100;
printf(“D= %6.3f\tO=%6.3f\n”,D,O);
}
Лабораторная работа №4 Тема: «Аппроксимация и интерполяция»
Постановка задачи: Дана таблично заданная функция {xi,yi}
i |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
x |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
0,85 |
1 |
y |
0,1 |
0,5 |
0,6 |
0,9 |
0,7 |
Аппроксимировать точки полиномом 1 и 2 степени
Интерполировать точки (методом неопределённых коэффициентов) полиномом 1 и 2 степени
33
Аппроксимация
Название метода
Метод
наименьших
квадратов (аппроксимация)
Система для нахождения коэффициентов полинома
полином 1 степени
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 |
i |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
n a |
|
a |
|
|
x |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
a |
0 |
a |
|
|
x |
2 |
|
|
|
x |
y |
i |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
i |
|
|
1 |
i |
|
|
i |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полином 2 степени |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
n |
a 0 |
|
x i |
a1 |
x |
2 |
a 2 |
y i |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
i |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
x i |
a 0 |
|
|
|
2 |
a1 |
x |
3 |
a 2 |
x i |
y i |
|
|||||||||||
|
x i |
i |
|
|||||||||||||||||||||
|
i |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
x |
2 |
a |
|
x |
3 |
a |
|
|
x |
4 |
a |
|
x |
|
2 |
y |
|
|||||||
i |
0 |
i |
1 |
i |
2 |
i |
|
i |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
i |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
Ответ
P1(x)=a0+a1*x
P2(x)=a0+a1*x+a2*x2
Ручной счет.
Аппроксимация полиномом 1 степени
Зададим общий вид полинома 1 степени P1(x)=a0+a1*x. Для нахождения коэффициентов полинома необходимо решить систему линейных уравнений, где i= 0..4
|
|
|
|
|
0 |
1 |
i |
|
|
|
|
|||
|
|
n a |
|
a |
x |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
2 |
|
|
|||||
i |
a |
1 i |
|
|
|
|||||||||
|
x |
|
|
a |
x |
|
|
|
|
|
|
|||
i |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
i |
|
Вычислим значения |
|
|
|
|
x |
|
|
|||||||
|
i |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
x |
x |
0 |
x |
x |
2 |
|
x |
|
|||||
i |
|
|
1 |
|
|
|
|
3 |
||||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
i |
|
x |
|
i |
|
, |
|
i |
|
x |
|
y |
|
i |
|
x |
2 |
|
|
i |
|
4 |
|
|
, i
yi
, xi i
xi i
yi .
0,2 0,4 0,7 0,85 1 3,15
xi2 x02 x12 x22 x32 x42 xi 2
i |
i |
|
|
y |
i |
y |
0 |
y |
y |
2 |
|
y |
3 |
y |
4 |
|
|
|
|
y |
i |
|||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
x y |
i |
x |
0 |
y |
0 |
x y |
|
x |
2 |
y |
2 |
x |
y |
3 |
x |
4 |
y |
|||||||
i |
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||||||||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xi yi 0,2 0,1 0,4 0,5 0,7 0,6 0,85 i
Получаем систему:
0,22 0,42 0,72 0,852 12 2,413
0,1 0,5 0,6 0,9 0,7 2,8 |
|
4 |
|
|
|
0,9 1 0,7 2,105
|
5 a |
0 |
3,15a |
2,8 |
||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2,413a |
|
2,105 |
|
3,15 a |
0 |
|
||||
|
|
1 |
|
|||
Запишем систему в матричном виде.
|
5 |
3,15 |
a0 |
|
|
2,8 |
|
|
|
|
|
|
|
3,15 |
2,413 |
a1 |
|
2,105 |
||
Решим систему методом Гаусса.
|
5 |
|
|
|
3,15 |
|
3,15 2,8 |
|
|
|
2,413 2,105 |
|
|
Выполним деление 1-е уравнение на 5,а 2-е уравнение на 3,15. В результате
получаем
1 |
0,63 |
|
|
|
0,766 |
1 |
систему.
0,56 |
|
|
|
|
Перепишем 1- е уравнение без изменений, а из 2-е уравнения вычтем 1-е |
|
|
|
|
|
|
0,668 |
|
|
|
1 |
0,63 0,56 |
|
уравнения и результат запишем на место второго уравнения. Получим систему |
|
|
. |
|
0 |
0,136 0,108 |
|
|
|
Запишем полученные данные в виде системы линейных уравнений:
a |
0 |
0,63a |
0,56 |
||
|
|
1 |
|
||
0,136a |
0,108 |
||||
|
|||||
|
1 |
|
|
||
. Из 2-го
уравнения найдём |
a1 |
0,108 |
. Получим a1 |
0,797 . Из 1-го уравнения найдём |
||||||
0,136 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
a0 0,56 0,63 0,797 a0 |
0,058 . |
|
||||||||
Запишем найденное уравнение P1(x) 0,058 0,797 x . |
||||||||||
Найдём отклонения полученного полиномаP1(x) от заданных точек y. |
||||||||||
В 0-ой точке |
|
|
|
|
|
|
||||
O |
P1( x |
) y |
0 |
|
|
|
|
|
||
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||
P1(x ) 0,058 0,797 x |
|
|
|
|||||||
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
||
P1(0,2) 0,217 |
|
|
|
|
|
|
||||
O |
0,217 |
0,1 0,117 |
|
|
|
|
|
|||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В 1-ой точке |
|
|
|
|
|
|
||||
O |
P1( x ) y |
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
||
P1(x ) 0,058 0,797 x |
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
||
P1(0,4) 0,377 |
|
|
|
|
|
|
||||
O 0,377 0,5 0,123 |
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В 2-ой точке |
|
|
|
|
|
|
||||
O2 P1( x2 ) y2 |
|
|
|
|
|
|||||
P1(x |
) 0,058 0,797 x |
2 |
|
|
|
|||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
P1(0,7) 0,616 |
|
|
|
|
|
|
||||
O |
0,616 0,6 0,016 |
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В 3-ей точке
O3 P1( x3 ) y3
a |
0,56 0,63 a |
0 |
1 |
.
P1(x ) |
0,058 0,797 x |
|||
3 |
|
|
|
3 |
P1(0,85) 0,735 |
|
|||
O 0,735 0,9 0,165 |
||||
3 |
|
|
|
|
В 4-ой точке |
|
|
||
O P1( x |
4 |
) y |
4 |
|
4 |
|
|
||
P1(x ) |
0,058 0,797 x |
|||
4 |
|
|
|
4 |
P1(1) 0,855 |
|
|
||
O 0,855 0,7 0,155 |
||||
4 |
|
|
|
|
Построим график функции
P1( x )
и отметим исходные точки на этом же графике.
35
аппроксимация полином 1 степени
у
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
|
|
|
||||||||||||||||
х
Реализация метода в Mcad
Метод наименьших квадратов (полином 1- ой степени P1(x)=a0 + a1 x)
0. |
2 |
|
|
0. |
1 |
|
|
|
|
0. |
4 |
|
|
0. |
5 |
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
||||
x 0. |
7 |
|
y 0. |
6 |
|
|||
|
0.85 |
|
|
0. |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0. |
7 |
|
||
i 0 4 |
|
|
Количество точек |
|
||||
|
5 |
xi |
|
|
|
|
i |
|
|
C |
|
|
||
|
||||
|
|
2 |
||
|
xi |
|
||
|
xi |
|
||
|
|
|
||
|
i |
i |
|
|
|
yi |
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
i |
|
|
|
|
|||
|
xi yi |
|
||
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
Вычисление коэффициентов матрицы
a C 1 D |
Вычисление коэффициентов полинома |
|||||||||
0.058 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
Коэффициенты полинома |
|
|
|
|||||
0.797 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P1(x) a0 a1 x |
Искомый полином |
|
|
|
|
|||||
Oi P1 xi yi |
Вычисление ошибок аппроксимации |
|||||||||
|
|
|||||||||
|
0.117 |
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
График исходных |
|
0.123 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y i |
|
|
|
точек и |
|||||
O |
0.016 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
полученного |
||||||
|
0.165 |
|
P1 xi 0.5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
полинома |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.155 |
0 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
0 |
|
0.5 |
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
xi xi |
|
|
|
Реализация в MS Excel
Построение аппроксимирующей функции с помощью тренда
Построение аппроксимирующей функции с помощью команды Поиск решения Формулы
1.Данные/Поиск решения
2.Целевая ячейка $F$7-минимальное значение
3.Изменяемая ячейка $C$2:$D$2
4.Выполнить
Результат
Ручной счет.
Аппроксимация полиномом 2 степени
Зададим общий вид полинома 2 степени P1(x)=a0+a1*x+a2*x2. Для нахождения коэффициентов полинома необходимо решить систему линейных уравнений
|
|
n a |
|
|
|
a |
|
|
|
2 |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
x |
|
|
x |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
0 |
|
i |
|
1 |
|
|
i |
|
2 |
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
a |
|
x |
2 |
a |
|
|
x |
3 |
a |
|
|
|
x |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
i |
0 |
|
i |
|
|
1 |
|
|
i |
2 |
|
|
i |
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
i |
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
a |
|
x |
3 |
a |
|
|
x |
4 |
a |
|
|
x |
2 |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
i |
0 |
|
i |
|
|
1 |
|
|
|
i |
2 |
|
|
|
i |
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
i |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислим значения xi |
|
, |
|
x |
2 , |
x3 |
, |
|
|
x4 , |
|
y |
, |
|
x y |
, x |
2 y . |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
i |
|
i |
|
i |
|
i |
i |
i |
i |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
i |
|
|
|
i |
|
i |
|
|
|
i |
|
|
i |
|
|
i |
|
xi |
x0 x1 x2 x3 |
x4 |
|
|
|
xi |
0,2 0,4 0,7 0,85 1 3,15 |
|||||||||||||||||||||||||||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xi2 x02 |
|
x12 x22 |
x32 |
x42 xi |
2 |
0,22 |
0,42 |
0,72 |
0,852 |
12 2,413 |
||||||||||||||||||||||||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37
i
i
i
i
i i
x |
3 |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
0,85 |
|
1 |
2,029 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
0,2 |
0,4 |
0,7 |
0,85 |
|
1 |
1,789 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
y |
i |
y |
0 |
y |
y |
2 |
|
y |
3 |
y |
4 |
|
|
|
|
|
y |
i |
0,1 0,5 0,6 0,9 0,7 2,8 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
x y |
i |
x |
0 |
y |
0 |
x y |
x |
2 |
y |
2 |
|
x |
y |
3 |
x |
4 |
y |
4 |
|
|
|||||||||||||||
|
i |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
x |
|
y |
i |
0,2 0,1 0,4 0,5 0,7 0,6 0,85 0,9 1 0,7 2,105 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x |
|
2 |
y |
|
0,2 |
2 |
0,1 |
0,4 |
2 |
0,5 0,7 |
2 |
|
0,6 0,85 |
2 |
|
|
|
2 |
0,7 1,728 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,9 1 |
|||||||||||||||||||||||||||
i |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Получаем систему: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
5 a |
0 |
3,15 a |
2,413 a |
2 |
2,8 |
||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
3,15 a |
|
|
2,413 a |
|
2,029 a |
|
|
2,105 |
||||
|
0 |
|
2 |
|
||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
2,413 a |
|
2,029 a |
|
1,789 a |
|
1,728 |
|||||
|
0 |
|
2 |
|||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||
Запишем систему в матричном виде.
|
5 |
3,15 |
2,413 |
|
a |
0 |
|
|
|
2,8 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|||||||
|
3,15 |
2,413 |
2,029 |
|
|
|
|
|
|
2,105 |
|||
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||||
2,413 |
2,029 |
1,789 |
|
|
|
a |
2 |
|
|
1,728 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Решим систему методом Гаусса.
|
5 |
3,15 |
2,413 |
2,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,15 |
2,413 |
2,029 |
2,105 |
|
|
2,413 |
2,029 |
1,789 |
1,728 |
|
|
|
|
|||
Выполним деление 1-е уравнение на 5,а 2-е уравнение на 3,15, 3-е
уравнение на 2,413. В результате получаем систему.
1 |
0,63 |
0,483 |
0,56 |
|
|
|
|
0,668 |
|
1 |
0,766 |
0,644 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,841 |
0,742 |
0,716 |
|
|
|
|
|
|
Перепишем 1- е уравнение без изменений, а из 2-е уравнения вычтем 1-е уравнение и результат запишем на место второго уравнения, из 3-го уравнения вычтем 1-е уравнение и результат
|
|
|
|
1 |
0,63 |
0,483 0,56 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,136 |
0,162 0,108 |
|
запишем на место третьего уравнения. Получим систему |
. Выполним |
|||||||
|
|
|
|
|
0 |
0,211 |
0,259 0,156 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
деление 2-е уравнение на 0,136, 3-е уравнение на 0,211. В результате получим систему |
||||||||
1 |
0,63 |
0,483 0,56 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1,190 0,797 |
|
|
|
|
|
|
. Перепишем 1-е и 2- е уравнение без изменений, из 3-го уравнения вычтем |
|||||||
|
0 |
1 |
1,228 0,741 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
0,63 |
0,483 |
0,56 |
|
|
|
0 |
1 |
1,190 0,797 |
|
|
2-е уравнение и результат запишем на место третьего уравнения. |
|
||||
|
0 |
0 |
0,038 |
0,056 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
a0 |
0,63a1 0,483 a2 0,56 |
|
Запишем полученные данные в виде системы линейных уравнений: |
a1 1,190 a2 0,797 |
. |
|||||
|
|
|
|
|
|
0,038 a2 0,056 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из 3-го уравнения найдём a |
2 |
0,056 . Получим a |
2 |
1,472 |
. Из 2-го уравнения найдём |
|
|
|
0,038 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 a0
0,797 1,190 a2 . a1 0,797 1,190 ( 1,472) a1 2,548 . Из 1-го уравнения найдём
0,56 0,63 a1 0,483 a2 . a0 0,56 0,63 2,548 0,483 ( 1,472) . a0 0,335.
Запишем найденное уравнение |
P2(x) 0,335 |
Найдём отклонения полученного полиномаP2(x)
В 0-ой точке |
|
|
|
|
|
O |
P2( x |
) y |
0 |
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
P2(x ) 0,335 2,548 x |
1,472 x |
2 |
|||
|
|||||
|
0 |
|
0 |
0 |
|
P2(0,2) 0,116 |
|
|
|
||
2,548 x 1,472 x |
2 |
. |
|
от заданных точек y.
O |
0,116 0,1 0,016 |
|
|
|
|
|||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В 1-ой точке |
|
|
|
|
|
|
||||
O |
P2( x |
) y |
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|||
P2(x ) 0,335 2,548 x |
1,472 x |
2 |
||||||||
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
||||
P2(0,4) 0,449 |
|
|
|
|
|
|||||
O1 0,449 0,5 0,051 |
|
|
|
|
||||||
В 2-ой точке |
|
|
|
|
|
|
||||
O |
P2( x |
2 |
) y |
2 |
|
|
|
|
||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
P2(x ) 0,335 2,549 x |
1,472 x |
|
2 |
|||||||
|
|
|||||||||
|
2 |
|
|
|
2 |
2 |
||||
P2(0,7) 0,727 |
|
|
|
|
|
|||||
O |
0,727 0,6 0,127 |
|
|
|
|
|||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В 3-ей точке |
|
|
|
|
|
|
||||
O |
P2( x |
|
) y |
|
|
|
|
|
||
3 |
|
3 |
3 |
|
|
|
|
|||
P2(x ) 0,335 2,548 x |
|
1,472 x |
|
2 |
||||||
|
|
|
||||||||
|
3 |
|
|
|
3 |
3 |
|
|||
P2(0,85) 0,767 |
|
|
|
|
|
|||||
O3 0,767 0,9 0,113 |
|
|
|
|
||||||
В 4-ой точке |
|
|
|
|
|
|
||||
O |
P2( x |
4 |
) y |
4 |
|
|
|
|
||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
P2(x |
) 0,335 2,548 x |
|
1,472 x |
|
2 |
|||||
4 |
4 |
|||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
||||
P2(1) 0,741 |
|
|
|
|
|
|
||||
O |
0,741 0,7 0,041 |
|
|
|
|
|||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построим график функции
P2( x )
и отметим исходные точки на этом же графике.
Аппроксимация полином 2 степени
1,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,00 |
0,50 |
1,00 |
1,50 |
|
|
|
|||||||||||
х
Реализация метода в Mcad
39
Реализация в программе MS Excel
Построение аппроксимирующей функции с помощью тренда
1.Построить диаграмму – тип точечная
2.Указав на одну из точек – щелкнуть по ней правой кнопкой мыши
3.В контекстном меню выбрать команду – Добавить линию тренда
4.Выбрать – полиномиальный, степень 2. Показать уравнение на диаграмме.
