
Студентам_информатика / Лабораторные по информатике / Word_Вариант_6
.pdf
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 = 10− n . |
|
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 |
|
|
|
|