Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
51
Добавлен:
18.03.2015
Размер:
202.91 Кб
Скачать

ФГБОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра Информатики

100

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Выполнение индивидуального задания

в MS Word

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к лабораторной работе по информатике

1308.5011ХХ.000ПЗ

(обозначение документа)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа

 

ХХХ

 

Фамилия, И., О.

Подпись

Дата

Оценка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент

 

 

ХХХХХХХХХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Консультант

 

 

ХХХХХХХХХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принял

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уфа 2012 г.

 

Содержание

 

Введение.............................................................................................................

3

1

Численное решение уравнений................................................................

4

1.1

Метод хорд (пропорциональных частей)..............................................

4

1.2

Алгоритм метода хорд ............................................................................

5

Заключение ........................................................................................................

7

Список литературы ...........................................................................................

8

 

 

 

 

1308.5011ХХ.000ПЗ

 

 

 

 

Изм.

 

№ докум. Подп.

 

Лист

Дата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разраб.

ФИО студента

 

 

Лит.

 

Лист

Листов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пров.

 

 

Выполнение индивидуального задания в

 

Д

 

 

 

8

Рецен.

 

 

MS Word

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УГАТУ ХХХ 1

Н контр

ФИО препод.

 

 

 

 

 

. .

 

 

 

 

 

 

 

 

Утв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

 

 

 

 

Стиль Заголовок 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для того чтобы уметь решать конкретные задачи на компьютере,

недостаточно уметь правильно писать операторы на каком-либо языке

программирования. Необходимо, прежде всего, знать алгоритмы и методы их

решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стиль Основной_ПЗ

 

В научных исследованиях и инженерном проектировании часто приходится

решать уравнения вида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f ( x) = 0 .

 

 

 

Задачи этого типа могут возникать сами по себе или же составлять часть

более сложных исследований.

 

 

 

 

 

Пример. Сила тока в цепи изменяется по закону

 

 

 

 

 

I (t ) = I

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

cos(t ) ln

+ sin(t ) log

(t ) .

 

 

 

 

 

 

0

 

2

 

10

 

Определить точки смены знака тока. Задача сводится к решению уравнения

 

 

 

I

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

cos(t ) ln

+ sin(t ) log

(t ) = 0 .

 

 

 

 

0

 

 

2

 

10

 

 

 

Возможности аналитического решения уравнений являются достаточно

ограниченными. Поэтому для нахождения корней уравнений привлекаются

методы приближенных (численных) вычислений с заданной степенью точности

[1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перекрестная ссылка

 

 

 

 

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стиль Заголовок 1

 

1

Численное решение уравнений

 

 

 

 

Для

вычисления

корня

уравнения

f ( x) = 0

существует

множество

приближенных методов. Все они вычисляют значение корня уравнения с

заданной степенью точности ε = 10n .

 

Стиль Заголовок 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1

 

Метод хорд (пропорциональных частей)

 

 

 

При изложении методов численного решения уравнений будем считать, что

нам уже известен отрезок [a, b], внутри которого существует один и только один

корень.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Идея метода хорд состоит в том, что, кривую y = f ( x) на достаточно малом

участке можно заменить хордой, и в качестве начального приближенного

значения

 

корня

принять

точку

пересечения

хорды,

проходящей

через точки

(a, f (a)) и (b, f (b)) с осью абсцисс. Полученное значение можно снова

использовать для дальнейшего уточнения корня по способу хорд, рассматривая

тот интервал, в котором лежит истинный корень, т.е. тот, на концах которого

функция имеет разные знаки. Таким образом, получается следующее

приближение корня.

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1 представляет графическую интерпретацию метода хорд.

Перекрестная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ссылка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Название

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1 – Графическая интерпретация метода хорд

 

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

 

 

 

4

 

 

 

 

Уравнение прямой, проходящей через точки с координатами (a, f (a))

и (b, f (b)), имеет вид

Название

 

y f (a)

=

x a

y =

f (b) − f (a)

( x a) + f (a) .

(1.1)

f (b) − f (a)

 

 

 

b a

 

b a

 

Прямая, заданная уравнением (1.1), пересекает ось Ох при условии y = 0.

Точку пересечения хорды с осью Ох можно вычислить по формуле

 

 

f (b) − f (a)

( x a) + f (a) = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b a

 

 

 

 

 

 

откуда x = a

f (a)(b a)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (b) − f (a)

 

 

 

 

 

 

Обозначим эту точку через c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с = a

 

 

f (a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b a) .

(1.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (b) − f (a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стиль Заголовок 2

 

1.2 Алгоритм метода хорд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод хорд реализуется в виде следующего алгоритма:

1. По формуле (1.2) найти точку с.

 

 

 

 

 

 

 

Нумерованный список

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Выбирается отрезок, в котором находится корень: если f(a) f(c) <0, то корень лежит на интервале [a, c] если нет, то корень лежит на интервале [c, b]. В

первом случае b=c, во втором a=c.

3.Если абсолютное значение f(c) не превышает некоторое достаточно малое число ε , то найден корень с точностью ε , иначе возврат к п.1.

Рисунок 1.2 представляет блок-схему алгоритма метода хорд.

Перекрестная

ссылка

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

 

№ докум.

Подп.

Дата

5

 

 

 

 

Название

Перекрестная

ссылка

Рисунок 1.2 – Блок-схема алгоритма метода хорд

Ниже (таблица 1.1) приведены результаты пошагового вычисления корня уравнения x − sin(x) − 0,25 = 0 на отрезке [1;2] методом хорд1. Сноска

Таблица 1.1

Название

 

 

 

 

 

 

№ шага

 

 

x

 

 

|f(x)|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

1,0981

 

0,0422

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

1,1413

 

0,0179

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

1,1592

 

0,0073

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Вычисления проводились с точностью 0,01

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

 

№ докум.

Подп.

Дата

6

 

 

 

 

Заключение

Метод хорд удобно применять для грубого нахождения корня уравнения,

метод прост и надежен. Этот метод позволяет достаточно быстро (за меньшее количество шагов, чем в методе половинного деления) вычислить значение корня уравнения с заданной точностью.

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

 

№ докум.

Подп.

Дата

7

 

 

 

 

Стиль Заголовок 1

Список литературы

1.Копченова Н.В., Марон И.А. Вычислительная математика в примерах и задачах. М.: Наука, 1972. 366 с.

2.Алексеев Е.Р., Чеснокова О.В. Решение задач вычислительной математики в пакетах MathCad 12, MatLab 7, Maple 9. М.: НТ Пресс, 2006. 496 с.

Нумерованный список

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

 

№ докум.

Подп.

Дата

8

 

 

 

 

Соседние файлы в папке Лабораторные по информатике