- •Содержание
- •Тема 1 Решение систем линейных уравнений Постановка задачи. Система линейных алгебраических уравнений имеет вид:
- •Практикум
- •Цель работы: изучить особенности различных методов решения систем линейных алгебраических уравнений (далее — слау), приобрести навыки решения слау с помощью средств ms Excel и MathCad.
- •Задание 1. Используя методы Гаусса, простых итераций и Зейделя, разработайте схемы соответствующих алгоритмов решения слау в среде ms Excel.
- •Пример выполнения задания
- •Прямой ход метода Гаусса:
- •Пример выполнения задания
- •Метод обратной матрицы:
- •С помощью функции lsolve():
- •С помощью функции Given…Find():
- •Метод Гаусса:
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2 Решение нелинейных уравнений
- •Разработайте алгоритмы решения нелинейных уравнений методами: деления отрезка пополам, хорд, касательных (Ньютона).
- •Найдите решения нелинейных уравнений, приведенных в таблице 2.1 (в соответствии со своим вариантом), с использованием функции root(..) математического пакета MathCad.
- •Пример выполнения задания
- •Оцените полученные результаты в Delphi и MathCad, сделайте вывод.
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3 Аппроксимация и интерполирование функций
- •Разработайте схемы алгоритмов интерполирования функций по методам Лагранжа, Ньютона, наименьших квадратов.
- •Произведите интерполирование и аппроксимацию табличных функций на отрезке [a; b] с шагом h средствами MathCad.
- •Пример выполнения задания
- •Пример выполнения задания
- •2.3. Произведите интерполирование табличных функций методом Лагранжа и Ньютона на отрезке [a, b] с шагом h средствами Delphi.
- •Произведите сравнительный анализ полученных результатов. Вычислите среднее квадратичное отклонение метода наименьших квадратов в средах Excel и MathCad. Сделайте вывод.
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4 Численное интегрирование
- •Разработайте схемы алгоритмов интегрирования функций по методам трапеций и Симпсона.
- •Проведите интегрирование тех же функций (табл. 4.1) средствами пакета MathCad и Excel. Пример выполнения задания
- •Вычислите абсолютные погрешности методов интегрирования функций по формуле:
- •На основании результатов полученных в заданиях 2, 3 проведите сравнительный анализ методов численного интегрирования.
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5 Численное решение дифференциальных уравнений
- •Разработайте схемы алгоритмов решения обыкновенного дифференциального уравнения методами Эйлера и Рунге-Кутта 4-го порядка точности.
- •Решите дифференциальное уравнение (в соответствии со своим вариантом) с помощью MathCad, используя встроенные функции и методы Эйлера и Рунге-Кутта 4-го порядка.
- •Пример выполнения задания
- •Пример выполнения задания
- •Пример выполнения задания
- •Пример выполнения задания
- •Вычислите погрешности методов решения дифференциальных уравнений.
- •На основании результатов задания 2, 3, 4 провести сравнительный анализ методов численного решения дифференциальных уравнений.
- •Контрольные вопросы
- •Список источников Основной
- •Дополнительный
- •Приложение а Математические формулы
- •Простые типы данных языка Object Pascal
- •Команды меню и панели инструментов среды MathCad
- •Встроенные операторы и функции
- •225404 Г., Барановичи, ул. Войкова, 21
-
Оцените полученные результаты в Delphi и MathCad, сделайте вывод.
Таблица 2.1 – Варианты заданий
Вариант |
Уравнение |
Область, содержащая корень |
Методы решения |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
[0; 2] |
Касательных |
|
[0,4; 1] |
Деления пополам |
||
[0; 0,85] |
Хорд |
||
|
[1; 2] |
Деления пополам |
|
[0; 0,8] |
Хорд |
||
[1,2; 2] |
Касательных |
||
|
[3; 4] |
Деления пополам |
|
[-1; 1] |
Хорд |
||
[0; 1,5] |
Касательных |
||
|
[1; 3] |
Деления пополам |
|
[0; 1] |
Хорд |
||
[0,5; 1] |
Касательных |
||
|
[1; 3] |
Деления пополам |
|
[0; 1] |
Хорд |
||
[2; 3] |
Касательных |
Продолжение табл. 2.1
|
|
[0,2; 1] |
Деления пополам |
[1; 2] |
Хорд |
||
[1; 2] |
Касательных |
||
|
[0; 1] |
Деления пополам |
|
[2; 3] |
Касательных |
||
[0; 2] |
Хорд |
||
|
[2; 4] |
Касательных |
|
[3; 4] |
Хорд |
||
[1; 6] |
Деления пополам |
||
|
[-2; 2] |
Деления пополам |
|
[2; 3] |
Хорд |
||
[0; 1] |
Касательных |
||
|
[0; 2] |
Деления пополам |
|
[1,2; 2] |
Хорд |
||
[0; 1,5] |
Касательных |
||
|
[2; 3] |
Касательных |
|
[0; 0,4] |
Хорд |
||
[2; 3] |
Деления пополам |
||
|
[1; 2] |
Касательных |
|
[0,5; 2] |
Хорд |
||
[0; 1] |
Деления пополам |
Контрольные вопросы
-
Какие методы решения нелинейных алгебраических уравнений вы использовали при выполнении работы?
-
Какой метод отделения корней вы применяли?
-
Опишите алгоритм уточнения корней методом:
а) половинного деления;
б) хорд;
в) касательных (Ньютона).
-
Проведите сравнительный анализ различных методов решения нелинейных уравнений.
-
Назовите способы нахождения начального приближения.
-
Какие аргументы функции root(..) не обязательны?
-
В каких случаях MathCad не может найти корень уравнения?
-
Какая системная переменная отвечает за точность вычислений?
-
Как изменить точность, с которой функция root ищет корень?
-
Как системная переменная TOL влияет на решение уравнения с помощью функции root?