
- •Численные методы. Программный комплекс mathcad
- •Причины выбора MathCad
- •1. Общие сведения о пакете
- •2. Решение физических задач с размерными величинами.
- •3. Операции над комплексными числами.
- •4. Построение графиков
- •5. Аналитические преобразования в пакете MathCad
- •6. Работа с векторами и матрицами в пакете MathCad
- •7. Программирование в пакете MathCad
- •8. Численные методы решения уравнений
- •Реализация численных методов решения нелинейных уравнений в пакете Mathcad
- •Задания к лабораторным работам
- •Задание 2.
- •Задание 3.
- •Задание 3.
- •Лабораторная работа №2
- •Задание 2
- •Лабораторная работа №3
- •Задание 2
Задание 2
В соответствии с условием первого задания, для исходного вектора (если в условии первого задания создавалась матрица, то выделить из нее 2 столбец) выполнить, используя возможности программирования в пакете Mathcad, следующие операции:
Найти:
номер наибольшего элемента;
номер наименьшего элемента;
число положительных элементов в исходном векторе;
число отрицательных элементов в исходном векторе;
число четных элементов в векторе, элементы которого получены из исходного округлением в меньшую сторону;
число нечетных элементов в векторе, элементы которого получены из исходного округлением в меньшую сторону;
число четных элементов в векторе элементы которого получены из исходного округлением в большую сторону;
число нечетных элементов в векторе элементы которого получены из исходного округлением в большую сторону;
Составить из элементов исходного вектора:
новый вектор все элементы которого являются отрицательными числами;
из элементов исходного вектора, новый вектор все элементы которого являются положительными числами
округленного в меньшую сторону, новый вектор, все элементы которого являются четными числами;
округленного в меньшую сторону, новый вектор, все элементы которого являются нечетными числами;
округленного в большую сторону, новый вектор, все элементы которого являются четными числами;
округленного в меньшую сторону, новый вектор, все элементы которого являются нечетными числами.
Лабораторная работа №3
ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ
Цель работы
Ознакомиться с численными методами решения алгебраических и трансцедентных уравнений и соответствующими возможностями пакета MathCAD. Варианты заданий выбрать из таблицы 1.
Варианты индивидуальных заданий.
Задание 1
Определить
все корни нелинейного уравнения
с точностьюε.
Для этого предварительно необходимо
построить график функции и выяснить
наличие или отсутствие точек разрыва,
интервалов перемены знака функции –
т.е. произвести отделение корней. Каждый
из корней следует вычислить с помощью
функции root,
с помощью блока решений и реализовав
алгоритм одного из рассмотренных выше
методов – хорд (х),
касательных Ньютона (к),
простой итерации (пи).
В методе хорд следует предусмотреть в
программном блоке проверку правильности
выбора интервала локализации корня, а
в методе простой итерации – правильность
выбора функции ψ(х)
по критерию величины модуля ее в начальной
точке. Предусмотреть вычисление числа
итераций и промежуточных решений.
Выполнить проверку полученного ответа.
Задание 2
Решить
данное уравнение
аналитически любым из возможных способов.
В случае, если аналитическое решение
недостижимо – получить приближенное
с тремя знаками после запятой.
Таблица 1.
№ вар. |
Численное решение |
Аналитическое решение | ||
Вид функции
|
Точность ε |
Метод |
Вид функции
| |
1 |
|
0,001 |
х |
x4 – 2x3 +x2 - 12x+ 20 |
2 |
|
0,0001 |
к |
x4 +x3 - 17x2 - 45x- 100 |
3 |
|
0,0005 |
пи |
x4 + 6x3 +x2 - 4x- 60 |
4 |
|
0,001 |
х |
x4 - 5x3 +x2 - 15x+ 50 |
5 |
|
0,0001 |
к |
x4 - 14x2 - 40x- 75 |
6 |
|
0,0005 |
пи |
x4 - 4x3 - 2x2 - 20x+ 25 |
7 |
|
0,001 |
х |
x4 -x3 +x2 - 11x+ 10 |
8 |
|
0,0001 |
к |
x4 + 5x3 + 7x2 + 7x- 20 |
9 |
|
0,0005 |
пи |
x4 -x3 - 29x2 - 71x-140 |
10 |
|
0,001 |
х |
x4 - 7x3 + 7x2 - 5x+ 100 |
11 |
|
0,0001 |
к |
|
12 |
|
0,0005 |
пи |
|
13 |
|
0,00005 |
х |
x4 – 2x3 +x2 - 12x+ 20 |
14 |
|
0,0005 |
к |
x4 +x3 - 17x2 - 45x- 100 |
15 |
|
0,001 |
пи |
x4 + 6x3 +x2 - 4x- 60 |
16 |
|
0,0001 |
х |
x4 - 5x3 +x2 - 15x+ 50 |
17 |
|
0,0005 |
к |
x4 - 14x2 - 40x- 75 |
18 |
|
0,00005 |
пи |
x4 - 4x3 - 2x2 - 20x+ 25 |
19 |
|
0,0005 |
х |
x4 -x3 +x2 - 11x+ 10 |
20 |
|
0,001 |
к |
x4 + 5x3 + 7x2 + 7x- 20 |
21 |
|
0,0001 |
пи |
x4 -x3 - 29x2 - 71x-140 |
22 |
|
0,0005 |
х |
x4 - 7x3 + 7x2 - 5x+ 100 |
23 |
|
0,00005 |
к |
|
24 |
|
0,001 |
пи |
|
25 |
|
0,0001 |
х |
|
26 |
|
0,0001 |
к |
|
27 |
|
0,0005 |
пи |
|
28 |
|
0,00005 |
х |
x4 – 2x3 +x2 - 14x+ 20 |
29 |
|
0,0005 |
к |
x4 +x3 - 17x2 - 25x- 100 |
30 |
|
0,001 |
пи |
x4 + 6x3 +x2 - 8x- 60 |