- •Севастополь
- •Содержание
- •Введение
- •1. Лабораторная работа №1 «Исследование погрешностей результата вычислений при решении задач вычислительной математики»
- •1.1. Цель работы
- •1.2. Основные понятия элементарной теории погрешностей
- •1.3. Образцы выполнения заданий
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.5. Контрольные вопросы
- •2. Лабораторная работа №2 «Приближение функций»
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Основные теоретические положения и расчетные формулы
- •2.3. Порядок выполнения работы
- •2.4. Содержание отчета о выполнении работы
- •2.5. Контрольные вопросы
- •3. Лабораторная работа №3 «Численное дифференцирование и интегрирование»
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Основные теоретические положения и расчетные формулы
- •3.3. Примеры решения типовых задач
- •3.4. Порядок выполнения лабораторной работы
- •3.5. Содержание отчета о выполнении работы
- •3.6. Контрольные вопросы
- •4. Лабораторная работа №4 «Численное решение нелинейных уравнений»
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Краткое теоретическое введение
- •4.2.1. Метод половинного деления (бисекции)
- •4.2.2. Метод последовательных приближений (метод простой итерации)
- •4.2.3. Метод Ньютона – Рафсона
- •4.2.3.1. Описание классического метода Ньютона - Рафсона
- •4.2.3.2. Модификации метода Ньютона
- •4.2.4. Обусловленность задачи вычисления корня
- •4.3. Порядок выполнения работы
- •4.4. Содержание отчета о выполнении работы
- •4.5. Контрольные вопросы
- •5. Лабораторная работа №5 «Численное решение дифференциальных уравнений»
- •5.1. Цель работы
- •5.2. Краткие теоретические сведения
- •1) Метод степенных рядов.
- •5.3. Пример решения типовой задачи
- •5.4. Порядок выполнения работы
- •5.5. Контрольные вопросы
- •Приложения
- •Приложение в Варианты индивидуальных заданий для выполнения лабораторных работ
- •В2. Варианты индивидуальных заданий для выполнения лабораторной работы №2 «Приближение функций»
- •В3. Варианты индивидуальных заданий для выполнения лабораторной работы №3 «Численное дифференцирование и интегрирование »
- •В4. Варианты индивидуальных заданий для выполнения лабораторной работы №4 «Численное решение нелинейных уравнений»
- •В5. Варианты индивидуальных заданий для выполнения лабораторной работы №4 «Численное решение дифференциальных уравнений»
5.4. Порядок выполнения работы
-
Изучить разделы 5.2 и 5.3 настоящих методических указаний.
-
Изучить обусловленные вариантом индивидуального задания методы решения предложенного дифференциального уравнения.
-
Записать расчетные формулы для решения поставленной задачи.
-
Разработать алгоритм и программу для построения таблицы значений искомой функции y(x) для уравнения, указанного в списке вариантов индивидуальных заданий (Приложение В, таблица B5.1), на заданном отрезке с шагом h. Предусмотреть в программе вывод значений точного решения дифференциального уравнения с целью сравнения с полученными результатами.
-
Оценить точность полученного решения.
-
Составить отчет о проделанной работе.
5.5. Контрольные вопросы
-
Сформулируйте задачу Коши для обыкновенного дифференциального уравнения 1-го порядка.
-
Сформулируйте задачу Коши для обыкновенного дифференциального уравнения n-го порядка.
-
В чем состоит основная идея численного решения дифференциального уравнения, положенная в основу метода Эйлера?
-
Каковы достоинства и недостатки этого метода? Какова его погрешность?
-
В чем состоит основная идея численного решения дифференциального уравнения, положенная в основу метода Рунге-Кутта?
-
Какова погрешность решения для метода Рунге-Кутта?
-
Как может быть применена идея переменного шага для уменьшения погрешности решения и увеличения быстродействия при использовании этого метода?
-
Какие численные методы решения дифференциальных уравнений называются одношаговыми? Приведите примеры.
-
Какие численные методы решения дифференциальных уравнений называются многошаговыми? Приведите примеры.
-
В чем преимущество многошаговых методов по сравнению с одношаговыми? Недостатки?
Библиографический список
-
Амосов А.А., Вычислительные методы для инженеров: Учебное пособие./А.А. Амосов, Ю.А.Дубинский, Н.В. Копченова. М.: Изд-во МЭИ, 2003.596с.
-
Бахвалов А.С. Численные методы в задачах и упражнениях. / А.С. Бахвалов. - М.: Высш. шк., 2000.-190с.
-
Бахвалов А.С. Численные методы. Учебное пособие./А.П. Жидков, Г.М. Кобельков. 4-е изд. М.-СПб.: Физматлит, Невский диалект, Лаборатория базовых знаний, 2003. 624с.
-
Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование. / Ю.П. Боглаев. - М.: Высш. шк., 1990.-284с.
-
Волков Е.А. Численные методы./ Е.А. Волков. - М.: Наука, 1987. -248с.
-
Воробьева Г.А. Практикум по вычислительной математике. / Г.А.Воробьева, А.Н.Данилова. - М.: Высш. шк., 1990.-208с.
-
Демидович Б.П. Численные методы анализа. / Б.П.Демидович, И.А.Марон, Э.З.Шувалова. - М.: Наука, 1967.-534с.
-
Иванов В.В. Методы вычислений на ЭВМ. Справочное пособие./ В.В. Иванов. - К.: Наукова думка, 1986.-584с.
-
Самарский А.А. Задачи и упражнения по численным методам. / А.А. Самарский, П.Н. Вабищевич, Е.А. Самарская. - М.: Едиториал, 2003.-208с.
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ А Образец оформления титульного листа отчета о выполнении лабораторной работы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Севастопольский национальный технический университет
Кафедра кибернетики и
вычислительной техники
ОТЧЁТ
о выполнении лабораторной работы № х
на тему: «ХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХ»
по дисциплине «Информатика и системология»
№ варианта хх
Выполнил: студент(ка) гр. ЭК-ХХ д
хххххххххх х.х.
Проверила:
Севастополь
2011