- •Информатика и математическое моделирование функциональных систем
- •Isbn 5-94826-033-X
- •Введение
- •Програмирование задач на языке basic
- •Программирование линейных вычислительных процессов
- •1.2. Справочный материал.
- •1.5. Вопросы для самопроверки
- •Программирование разветвляющихся алгоритмов
- •2.3. Пример:
- •20 Input “a b “ ; a , b input “a b “ ; a , b
- •2.4. Задание к лабораторной работе.
- •Определённые циклы
- •20 Print “!---------------------!-------------------------!---------------------------!»
- •Input “X, m%, h% “ ; X , m% , h%
- •4.4. Задания к лабораторной работе.
- •Input “X m h “ ; X , m% , h
- •Программирование итерационных вычислительных процессов
- •10 Input "Введите значения X,r,k,e" ; X,r,k,e
- •6.5. Вопросы для самопроверки
- •7.5. Вопросы для самопроверки
- •20 Rem Ввод элементов исходного массива q
- •30 Read X( I ) : next I
- •160 Next I
- •160 Next j
- •150 Next j
- •9.5. Вопросы для самопроверки
- •40 Read X( I ) : next I
- •45 Data 1, 2.1, -3, -4.1, 1.7, 1.8, 1.9, 14.2, -5, -4.3, 11.2, 10.8
- •140 Return
- •90 Read X( I ) : next I
- •100 Data 1, 2.1, -3, -4.1, 1.7, 1.8, 1.9, 14.2, -5, -4.3, 11.2, 10.8
- •10.5. Вопросы для самопроверки
- •40 Data ------------
- •11.5. Вопросы для самопроверки
- •Литература к главе 1
- •2. Программирование задач в системе math cad
- •РешЕние систем линейных алгебраических уравнений методом обратной матрицы
- •2.5. Вопросы для самопроверки.
- •Решение нелинейного уравнения графическим методом
- •3.5. Вопросы для самопроверки.
- •Решение НелинейноГо уравнениЯ МетодОм простых итераций
- •3.5. Вопросы для самопроверки.
- •Решение нелинейного уравнения методом касательных
- •4.3. Пример.
- •4.5. Вопросы для самопроверки.
- •Решение систем Нелинейных уравнений графическим методом
- •6.5. Вопросы для самопроверки.
- •Решение систем Нелинейных уравнений методом пРостых итерацй
- •6.3. Пример.
- •6.5. Вопросы для самопроверки
- •Численное интегрирование:метод прямоугольников и трапеций, формула симсона
- •7.5. Вопросы для самопроверки.
- •Численное решение обыкновеНноГо дифференциального уравнениЯ МетодОм эЙлера и рунге-кутта
- •8.5. Вопросы для самопроверки
- •Численное решение систем обыкновеНнЫх дифференциальных уравнениЙ МетодОм эЙлера
- •9.4. Задание. Самостоятельно задать матрицу с и вектор правых частей r и численно решить полученную приведенную систему обыкновенных дифференциальных уравнений методом Эйлера.
- •9.5. Вопросы для самопроверки
- •9.5.3. Какие явные или неявные разностные схемы используются при численном решении приведенных систем обыкновенных дифференциальных уравнений методом Эйлера? Литература к главе 2
- •3. Математическое моделирование на пэвм
- •3.1. Системы сосредоточенными массами
- •3.1.1. Математическое моделирование теплообмена для тел сосредоточенных масс с окружающей средой
- •3.1.2. Собственные колебания
- •Лабораторная работа № 3.1 исследование автономной линейной системы уравнений
- •Лабораторная работа №3.2. Исследование автономной нелинейной системы уравнений
- •Лабораторная работа №3.3. Решение жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений (оду)
- •3.1.3. Математическая модель стабильности позвоночника
- •Результаты численных расчетов
- •3.2. Системы с распределенными параметрами
- •3.2.1. Математическое моделирование процесса переноса частиц
- •3.2.2. Математическое моделирование процесса прерванного посола рыбы
- •Отметим, что критерий устойчивости счета методом прогонки к ошибкам округления выполнен так как
- •Как следует из рекуррентных соотношений (3.2.32), для начала расчета необходимо иметь значения e1 и w1, которые определяются с помощью левого граничного условия (3.2.23)
- •3.2.3. Моделирование процесса переноса частиц на основе гиперболической системы уравнений
- •3.2.4. Математическое моделирование нестационарного двумерного процесса переноса частиц (теплопереноса)
- •Система разностных уравнений (3.96) дополнялась начальными и граничными условиями (3.91 и 3.92 – 3.95) и решалась методом обыкновенной прогонки попеременно в двух направлениях.
- •3.3. Повышение порядка точности аппроксимации дифференциальных уравнений
- •3.3.1. Повышение порядка точности аппроксимации обыкновенных дифференциальных уравнений
- •3.3.2. Повышение порядка точности аппроксимации дифференциальных уравнений гиперболического типа
- •3.4. Интерполяция функций
- •3.4.1. Линейная интерполяция
- •3.4.2 Квадратичная интерполяция
- •3.4.3. Интерполяционная формула Лагранжа
- •3.4.4. Сплайны
- •3.4.5.Алгоритм решения обратных задач по заданным показателям качества
- •Литература к главе 3
- •Информатика и математическое моделирование функциональных систем
2.5. Вопросы для самопроверки.
2.5.1. Какая система уравнений является линейно-независимой?
2.5.2. Что такое обратная матрица?
2.2. Лабораторная работа № 2 С:\USERS\GROUP\NOF\lab2.mcd
Решение нелинейного уравнения графическим методом
2.1. Цель работы. Получение практических навыков алгоритмизации и программирования алгоритма решения нелинейного уравнения графическим методом.
2.2. Справочный материал. Графический метод решения нелинейных уравнений является визуальным методом выявления всех корней уравнений в исследуемой области. Алгоритм решения нелинейного уравнения F(x) = 0, xa,b сводится к следующему. Линейные члены уравнения переносятся в правую часть и строятся графики левой и правой части уравнения на отрезке a,b. Точки пересечений графиков и определяют значения корней.
2.3. Пример. Вычислить графическим методом значение корня следующего уравнения:
sin(x) – x + 1 = 0 , x0, 3. ( 2.3.1 )
Запишем уравнение (2.3.1) в виде:
sin(x) = x – 1 , ( 2.3.2 )
а затем построим графики левой и правой частей уравнения (2.3.2) по следующему алгоритму:
F(x) := sin(x) f(x) := x – 1
a := 0 b := 3 N := 50
h := ( b – a ) / N i := 0 ; N
xi := a + i * h
Алгоритм построения графиков заключается в следующем. На первом этапе построенния вызывается шаблон графика и подписываются координатные оси, как это указано на рис.2. 1, на втором – дважды щелкнув левой клавишей «мышки» в поле графика вызывается процедура обработки графика. Выбираем первую позицию «Кординаты Х и У» координатную сетку, указывая число линий по осям Х и У, таким образом, чтобы одна из вертикальных линий пересекала точку пересечения графиков тем самым определяя значения корня, а горизонтальная – значение F(0).
Рис. 2.1. Вычисление корня нелинейного уравнения (2.3.1), как
точки пересечения графиков х = 1.93
Рассмотрим решение кубического алгебраического уравнения, имеющего три действительных корня:
- х3 + bх + c = 0, x-5, 5. (2. 3.3 )
Уравнение ( 2.3.3 ) приведем к виду:
х3 = bх + c , ( 2.3.4 )
и построим графики левой и правой части уравнения ( 2.3.4 ) по алгоритму приведенному выше, подбирая коэффициенты b и c таким образом, чтобы уравнение (2.3.3) три действительных корня:
Рис. 2.2. Вычисление корней нелинейного уравнения (2.3.3), как
точкек пересечения графиков х1 = - 2.8, х2 = 0, х3 = 3.2
2.4. Задание. Найти значения корней уравнения, подбирая значения коэффициентов b и c:
.
3.5. Вопросы для самопроверки.
1. Каким образом нужно переписать уравнение, чтобы решить его графическим методом?
2. Как найти цену делений по осям?
2.3. Лабораторная работа №3 С:\USERS\GROUP\NOF\lab3.mcd