Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Информатика и интегрированные прикладные системы

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
10.46 Mб
Скачать

13

ex 2(x 1)2 0

[0;1]

 

 

 

14

x 1,25ln x 1,25 0

[2,2;2,4]

15

3sin x 0,35x 3,8 0

[2;3]

 

 

 

16

1 x tgx 0

[0;1]

Контрольные вопросы

1.В чем сущность методов бисекции, хорды, простой итерации, Ньютона?

2.Как выбирается начальное приближение в методах простой итерации и

Ньютона?

3.К какому виду нужно преобразовать уравнение для метода простой

итерации?

251

Лабораторная работа №11. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ

СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ

Решить системы ЛАУ методом Гаусса

Варианты заданий

Система

Точность

примера

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

1

x y z 2

10 5

 

 

 

 

 

 

2x y z 1

 

 

 

y z 0

 

 

x

 

2

2,7x 3,3y 1,3z 2,1

10 5

 

 

 

2,8z 1,7

 

 

3,5x 1,7 y

 

 

 

 

1,7z 0,8

 

 

4,1x 5,8y

 

 

 

 

3

2x y z 0

10 5

 

 

 

 

 

 

y z 5

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5x y z 2

 

4

3,1x 2,8y 1,9z 0,2

10 5

 

 

 

2,1z 2,1

 

 

1,9x 3,1y

 

 

 

 

 

 

 

7,5x 3,8y 4,8z 5,6

 

 

 

 

5

6x y z 10

10 5

 

 

y 2z 5

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x y 6z 40

 

6

3,6x 1,8y 4,7z 3,8

10 5

 

 

 

 

 

 

2,7x 3,6 y 1,9z 0,4

 

 

 

 

3,3z 1,6

 

 

1,5x 4,5y

 

 

 

 

7

0,1x y z 2

10 5

 

 

y z 1

 

 

x

 

 

 

y z 8

 

 

x

 

252

8

2,7x 0,9 y 1,5z

3,5

10 5

 

 

 

 

 

2,6

 

 

4,5x 2,8y 6,7z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,1x 3,7 y 1,4z 0,14

 

 

 

 

 

 

9

x 2 y z 1

 

 

10 5

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 y 2z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y z 2

 

 

 

 

10

3,8x 6,7 y 1,2z 5,2

10 5

 

 

 

 

 

 

 

 

6,4x 1,3y 2,7z 3,8

 

 

 

 

3,5z

0,6

 

 

2,4x 4,5y

 

 

 

 

 

 

11

0,5x y 0,5z 3

 

 

10 5

 

 

 

 

 

 

 

 

x y z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0,5 y z 1

 

 

 

12

2, 74x 1,18y 3,17z 2,18

10 5

 

 

 

2,16z

1,15

 

 

1,12x 0,83y

 

 

 

 

0, 76z

3, 23

 

 

0,81x 1, 27 y

 

 

 

 

 

 

13

2x y 0,333

 

 

10 5

 

 

 

1

 

 

 

 

x 2 y z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2z 0,333

 

 

 

14

10x y z 12

 

 

10 5

 

 

10y z 13

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

2 y 10z 14

 

 

 

 

2x

 

 

 

15

10x y z 10

 

 

10 5

 

 

10y z 13

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

y z 5

 

 

 

 

2x

 

 

 

Контрольные вопросы

1.К какому виду приводится матрица в методе Гаусса?

2.В каком случае нельзя применить метод Гаусса?

3.Что нужно предусмотреть при использовании метода Гаусса?

253

Лабораторная работа №12. ИТЕРАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ

Решить системы линейных алгебраических уравнений

методами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

простой итерации;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

метод Зейделя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты заданий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система

 

 

Точность

 

примера

 

 

 

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

4x 0, 24y 0, 08z 8

 

10 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 09x 3y 0,15z 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 04x 0, 08y 4z 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2x

 

y

 

z

 

 

10

5

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

5y 2z 1

 

 

 

 

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4y 10z 0

 

 

 

3

 

 

10x y z 12

 

10 5

 

 

 

 

10y z 13

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

2y 10z 14

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

 

4

 

 

2x y 0,333

 

10 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2y z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2z 0,333

 

 

 

5

 

 

7, 6x 0,5y 2, 4z 1,9

 

10 5

 

 

 

 

 

9,1y 4, 4z 9, 7

 

 

 

 

 

 

2, 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

1,3x 0, 2y 5,8z 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

25x y 3,5z 5

 

10 5

 

 

 

 

 

3, 4z 3

 

 

 

 

 

 

9, 4y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y 7,3z 0

 

 

 

7

 

 

2, 7x 3,3y 1,3z 2,1

 

10 5

 

 

 

 

 

1, 7y 2,8z 1, 7

 

 

 

 

 

 

3,5x

 

 

 

 

 

 

 

 

5,8y 1, 7z 0,8

 

 

 

 

 

 

4,1x

 

 

 

254

8

3,1x 2,8y 1,9z 0, 2

 

10 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,9x 3,1y 2,1z 2,1

 

 

 

 

 

 

3,8y 4,8z 5, 6

 

 

 

 

7,5x

 

 

 

 

 

 

 

9

3, 6x 1,8y 4, 7z 3,8

 

10 5

 

 

 

3, 6y 1,9z 0, 4

 

 

 

 

2, 7x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5x 4,5y 3,3z 1, 6

 

 

 

 

 

 

 

10

2, 7x 0,9y 1,5z 3,5

 

10 5

 

 

 

2,8y 6, 7z 2, 6

 

 

 

 

4,5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,1x 3, 7y 1, 4z 0,14

 

 

 

 

 

 

 

11

3,8x 6, 7y 1, 2z 5, 2

 

10 5

 

 

 

1,3y 2, 7z 3,8

 

 

 

 

6, 4x

 

 

 

 

 

 

4,5y 3,5z 0, 6

 

 

 

2, 4x

 

 

 

 

 

12

1, 02x 0, 05y 0,1z 0, 795

10 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,11x 1, 03y 0, 05z 0,849

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,11x 0,12y 1, 04z 1,398

 

 

 

 

 

13

6x 2y z 12

10 5

 

 

4y z 16

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y 5z 15

 

 

14

10x 2y 2z 6

10 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 10y 2z 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y 10z 8

 

 

15

2x

 

y

 

z

 

10

5

 

 

 

3

 

 

 

 

5y 2z 1

 

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4y 10z 0

 

 

Контрольные вопросы

1.Чем отличаются точные методы от итерационных?

2.Как выбираются начальные приближения в методах простой итерации и

Зейделя?

3.Каково условие прекращения итерации в методе простой итерации и в

методе Зейделя для решения систем линейных алгебраических уравнений?

255

Лабораторная работа №13. ИНТЕРПОЛИРОВАНИЕ

Задание

Решить задания методами:

3.линейной интерполяции

4.Лагранжа

Варианты заданий

 

 

 

 

 

 

Условие

 

 

 

 

 

 

f(x)

вар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x

93

 

96,2

100

 

104,2

 

108,7

 

 

f(102)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

11,38

 

12,8

14,7

 

17,07

 

19,91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x

0

 

2

3

 

6

7

 

9

 

f(5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

658503

 

704969

729000

 

804357

830584

 

884736

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

x

2

 

2,3

2,5

 

3,0

3,5

 

3,8

 

4

f(3,75)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

5,848

 

6,127

6,3

 

6,694

7,047

 

7,243

 

7,368

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

x

14

 

 

 

17

 

31

 

35

 

 

f(20)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

68,7

 

 

 

64

 

44

 

39,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

x

10

 

 

 

15

 

17

 

20

 

 

x при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)=10

 

f(x)

3

 

 

 

7

 

11

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

x

1

 

 

 

2

 

2,5

 

3

 

 

x при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)=10

 

f(x)

-6

 

 

 

-1

 

5,625

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

x

4

 

 

 

6

 

8

 

10

 

 

x при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)=10

 

f(x)

11

 

 

 

27

 

50

 

83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

x

1

 

 

1,1

 

1,2

 

1,3

 

1,4

 

 

f(1,13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

1,1752

 

1,33565

 

1,50946

 

1,69838

 

1,9043

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

x

1,5

 

 

 

1,6

 

1,7

 

1,8

 

 

f(1,75)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

2,12928

 

2,37587

 

2,64563

 

2,94217

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

x

1

 

 

 

1,1

 

1,2

1,3

1,4

 

f(1,23)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

0,6827

 

0,7287

 

0,7699

0,8064

0,8385

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

256

 

 

 

 

 

 

Условие

 

 

 

 

f(x)

вар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

x

1,5

 

1,6

 

1,6

 

1,7

1,8

 

 

1,9

f(1,61)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

0,8664

 

0,8904

 

0,8904

 

0,9109

0,9281

 

 

0,9426

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

x

0,3

 

0,4

 

0,5

 

0,6

0,7

 

f(0,55)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

0,2913

 

0,3799

 

0,4621

 

0,5380

0,6044

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

x

0,8

 

0,9

 

1,0

 

 

1,1

 

 

 

f(0,87)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

0,664

 

0,7163

 

0,7616

 

 

0,8005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

x

1

 

 

 

1,1

 

1,2

1,3

 

 

1,4

f(1,25)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

1

 

 

 

0,95135

 

0,91817

0,98747

 

 

0,88726

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

x

2

 

 

 

2,2

 

2,4

2,6

 

x при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)=0,1

 

f(x)

0,224

 

 

0,1104

 

0,0025

-0,0968

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

x

0,1

 

 

 

0,15

 

0,19

0,25

 

x при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)=0,2

 

f(x)

1,1052

 

 

1,1618

 

1,2092

1,284

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

x

0,2

 

 

 

0,24

 

0,26

0,29

 

f(0,21)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

1,2214

 

 

1,2712

 

1,2969

1,3364

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

x

0,1

 

 

 

0,13

 

0,17

0,2

 

f(0,15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

0,0998

 

 

0,1296

 

0,1692

0,1987

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

x

0,1

 

 

 

0,15

 

0,18

0,22

 

x при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)=0,16

 

f(x)

1,1052

 

 

1,1618

 

1,1972

1,2466

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

x

0,2

 

 

 

0,24

 

0,27

0,3

 

f(0,29)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x)

1,2214

 

 

1,2712

 

1,31

1,35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы

1.В каких случаях прибегают к интерполяции?

2.В чем заключается метод линейной интерполяции?

3.В чем заключается метод Лагранжа?

257

Лабораторная работа №14. РЕШЕНИЕ СИСТЕМЫ НЕЛИНЕЙНЫХ

УРАВНЕНИЙ МЕТОДОМ НЬЮТОНА

Варианты заданий

Система

 

 

 

 

 

Точно

пример

 

 

 

 

 

сть

 

Уравнений

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x y 0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1,386 0

 

10

3

 

cos y x

 

 

 

 

x7

5x2 y 2

1510 0

10 5

2

 

3x4 y 105 0

 

 

y5

 

 

 

 

5x 6 y 20lg x 16 0

 

 

3

 

y 10lg y 4

 

10

3

 

2x

0

 

 

 

x3

y 2 1 0

 

10 5

4

 

 

 

 

 

 

4 0

 

 

xy3 y

 

 

 

 

sin( x 1) y 0

 

 

 

5

 

cos y 2

 

10

3

 

2x

 

 

 

 

x2 y 2 3x3 6 y 3 8 0

10 5

6

 

9 y

2 0

 

 

x2

 

 

 

 

cos

1

(x y) 2 y 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

10 3

7

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

1

(x y) 2x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e xy

 

x2 y 1,1

 

10 5

8

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2 0,1

 

 

(x 0,5)1,1

 

 

 

 

sin( x y) 1,3x 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 5

9

 

y 2

 

3

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin( x y) 1,3x 0,1

10 2

10

 

y 2

 

 

 

 

 

 

x2

1

 

 

 

 

258

 

sin( x y) 1,3x 0,1

10 5

11

 

y 2

1

 

 

x2

 

 

 

x10

y10 1024

10 2

12

 

e y

1

 

 

e x

 

 

 

x3

y 2

1

 

10 3

13

 

 

 

 

 

xy3 y 4

0

 

 

sin( x 2 y) xy 1 0

10 2

14

 

y 2

1

 

 

x2

 

 

 

x 3lg x y 2 0

10 5

15

 

2 xy 5x 1 0

 

2x

 

Контрольные вопросы

1.Как выбрать начальное приближение в методе Ньютона да решения систем нелинейных уравнений?

2.Как определяется матрица Якоби?

3.Какое должно выполняться условие сходимости в методе Ньютона?

259

Лабораторная работа №15. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ АППРОКСИМАЦИИ

Выполнить задания методом:

наименьших квадратов

Варианты заданий

№ вар.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выборка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

1,5

 

3

4,5

 

 

 

6

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

0

2

 

3

3,5

 

 

 

3,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x

0

0,9

 

1,5

1,7

 

 

1,7

 

 

 

1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

2,4

 

3,2

4,5

 

 

 

6,5

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

0

1

 

2

3

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

4,1

 

4,5

4,3

 

 

3,3

 

 

 

1,8

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

3

4

 

5

6

 

 

7

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2,5

3

 

3,5

4

 

 

4,5

5

 

 

5,5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

0

0,6

 

1,2

1,8

 

 

2,9

4,5

 

6,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

1

 

2

3

 

 

 

4

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

3

4,5

 

4,5

3,6

 

 

 

2,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

0

 

1

 

2

3

 

 

 

4

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

6,3

 

3,8

 

2,5

1,85

 

 

 

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

 

5

 

6

7

 

 

 

8

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

6

 

5,5

 

5,2

5

 

 

 

4,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1,6

 

2

 

3

4

 

 

5

 

 

 

6

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

6

 

3,4

 

2,8

3,3

 

 

4,5

 

 

 

5,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

 

5

 

6

7

 

 

 

8

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

1

 

0,1

 

0,7

1,75

 

 

 

3,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

0

0,1

 

 

0,2

 

 

0,3

 

 

 

0,4

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

1

-1,2

 

 

-2,4

 

 

-3

 

 

 

-3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

0

0,1

 

 

0,2

 

 

0,3

 

 

 

0,4

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

3

0,2

 

 

0,6

 

 

1,75

 

 

 

3,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

x

 

0,3

0,4

 

 

0,5

 

 

0,6

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

260