- •Численные методы,
 - •Введение
 - •1. Абсолютная и относительная погрешности.
 - •1.1. Число верных знаков приближенного числа
 - •1.2. Погрешность функций
 - •1.3. Погрешность простейших функций двух переменных
 - •1.4. Примеры и задания
 - •2. Приближение функций
 - •2.1. Интерполяционные полиномы
 - •2.2. Интерполяционный полином Лагранжа
 - •2.3. Интерполяционный полином Ньютона
 - •2.3. Примеры и задания для практических занятий
 - •Второй интерполяционный полином Ньютона:
 - •3. Численные методы решений трансцендентных и алгебраических уравнений
 - •3.1. Метод простой итерации для решения нелинейных и трансцендентных уравнений
 - •3.2. Метод хорд и секущих
 - •3.3. Метод касательных
 - •Скорость сходимости итерационных методов
 - •Условие выхода из вычислительного процесса по заданной точности в методах простой итерации
 - •Пример и задание для практических занятий
 - •4. Численное интегрирование
 - •4.1. Метод Ньютона – Котеса
 - •4.2. Метод прямоугольников.
 - •4.3. Метод трапеций
 - •4.4. Метод парабол. (Метод Симпсона)
 - •4.5. Квадратурные формулы Гаусса
 - •4.6. Задание для практических занятий
 - •Численные методы линейной алгебры
 - •5.1. Численное решение слау
 - •5.2. Прямые методы решения слау
 - •5.2.1. Метод Гаусса (Метод исключений)
 - •5.2.2. Вычислительная схема метода Гаусса
 - •5.2.3. Ортогонализация матриц
 - •5.2.4. Решение системы уравнений методом ортогонализации
 - •5.3. Итерационные методы решения слау
 - •5.3.1. Метод простой итерации
 - •5.3.2. Метод Якоби и метод Зейделя
 - •5.3.3. Метод оптимального спектрального параметра (осп) для простой итерации
 - •5.4. Нахождение собственных векторов и собственных значений матриц
 - •5.5. Примеры и задания к теме
 - •5.5.1. Прямые методы решения слау
 - •5.5.2. Итерационные методы решения слау
 - •5.5.3. Нахождение собственных значений и векторов
 - •6. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений
 - •6.1. Метод разложения в ряд Тейлора
 - •6.2. Общая схема метода Рунге - Кутта
 - •6.3 Методы Рунге-Кутта низших порядков
 - •6.3.1 Метод Эйлера
 - •6.3.2. Метод трапеций и прямоугольника
 - •6.4. Методы Рунге-Кутта высших порядков
 - •6.5. Задание к теме и пример решения оду
 - •Численное решение начально-краевых задач для дифференциальных уравнений в частных производных
 - •Конечные разности.
 - •Гиперболические уравнения
 - •Параболические уравнения
 - •Уравнения эллиптического типа
 - •7.4.1. Разностная схема уравнений
 - •Лабораторные задания к теме «Численное решение уравнений в частных производных»
 - •7.5.1. Гиперболические уравнения
 - •7.5.2. Параболические уравнения
 - •7.5.3. Эллиптические уравнения
 - •Литература
 - •Содержание
 
7.5.2. Параболические уравнения
Варианты заданий для одномерного уравнения теплопроводности с граничными и начальными условиями (см. 7.3).
| 
				 № п/п  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				Метод  | 
		
| 
				 2.1  | 
			
				 1  | 
			
				 0.1  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 0.01  | 
			
				 1  | 
		
| 
				 2.2  | 
			
				 1  | 
			
				 1  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 0.01  | 
			
				 2  | 
		
| 
				 2.3  | 
			
				 1  | 
			
				 0.1  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 0.01  | 
			
				 1  | 
		
| 
				 2.4  | 
			
				 1  | 
			
				 2  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 0.01  | 
			
				 2  | 
		
| 
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 0.1  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 
				0.01  | 
			
				 1  | 
		
| 
				 2.6  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 
				0.01  | 
			
				 2  | 
		
| 
				 2.7  | 
			
				 
				  | 
			
				 0.1  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 
				0.01  | 
			
				 1  | 
		
| 
				 2.8  | 
			
				 
				  | 
			
				 2  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 
				0.01  | 
			
				 2  | 
		
| 
				 2.9  | 
			
				 1  | 
			
				 0.1  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 0.01  | 
			
				 1  | 
		
| 
				 2.10  | 
			
				 1  | 
			
				 1  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 0.01  | 
			
				 2  | 
		
| 
				 2.11  | 
			
				 
				  | 
			
				 0.1  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 
				0.01  | 
			
				 1  | 
		
| 
				 2.12  | 
			
				 
				  | 
			
				 2  | 
			
				 0  | 
			
				 0  | 
			
				 
				  | 
			
				 
				  | 
			
				 1  | 
			
				 
				0.01  | 
			
				 2  | 
		
![]()
Методы:
1- явный; 2 - неявный, сведением к СЛАУ и
последующим решением стандартным
методом. Сравнить со строгим решением.
7.5.3. Эллиптические уравнения
Решить заданную краевую задачу методом сеток, сведением её к СЛАУ и последующим решением прямым (стандартным) и итерационным (Зейделя-ОСП) методами. Сравнить с существующим строгим решением.
Варианты заданий для краевой задачи с уравнениями эллиптического типа (см. 7.4).
| 
			 № п/п  | 
		
			 
			Уравнение  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
	|
| 
			 3.1  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 
			  | 
		
			 0  | 
		
			 0  | 
		
			 0  | 
		
			 0.2, 0.1  | 
		
			 -  | 
	|
| 
			 3.2  | 
		
			 2  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 0.2, 0.1  | 
		
			 -1  | 
	|
| 
			 3.3  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 
  | 
		
			 0.2, 0.1  | 
		
			 -  | 
	||||
| 
			 3.4  | 
		
			 3  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 
			  | 
		
			 0.2, 0.1  | 
		
			 
			0,  | 
	||||
| 
			 3.5  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 0  | 
		
			 
			  | 
		
			 0  | 
		
			 
			  | 
		
			 0.2, 0.1  | 
		
			 -  | 
	|
| 
			 3.6  | 
		
			 2  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 0.2, 0.1  | 
		
			 
			  | 
	|
| 
			 3.7  | 
		
			 1  | 
		
			 4  | 
		
			 4  | 
		
			 10  | 
		
			 120  | 
		
			 90  | 
		
			 40  | 
		
			 0.5, 0.25  | 
		
			 -  | 
	|
| 
			 3.8  | 
		
			 2  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 
  | 
		
			 0.2, 0.1  | 
		
			 - 2  | 
	||||
| 
			 3.9  | 
		
			 1  | 
		
			 2  | 
		
			 2  | 
		
			 10  | 
		
			 20  | 
		
			 30  | 
		
			 40  | 
		
			 0.25,0.1  | 
		
			 -  | 
	|
| 
			 3. 10  | 
		
			 2  | 
		
			 1  | 
		
			 1  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 
			  | 
		
			 0.2, 0.1  | 
		
			 2  | 
	|
уравнения:
1-Лапласа, 2-Пуассона, 3-Гельмгольца



