Дополнительные возможности при обработке косвенных измерений
1. Использование простейшего численного дифференцирования.
20. Вычислить относительную ошибку гипотенузы прямоугольного треугольника, если
,
.
Дано:
,
,
,
.
Найти:
.
Решение. Гипотенуза прямоугольного треугольника будет равна

Примем
и
.
Теперь мы можем вычислить приближенные
частные производные по формуле:

Причем
— величина, близкая к нулю. Имеем:


Найдем частные производные (для сравнения)
по параметрам
и
.
|
|
|
Вычислим относительную ошибку гипотенузы:

Ответ:
.
2. Получение погрешности функции с учетом случайной и систематической погрешности.
75. Вычислить горизонтальное проложение
длины измеренной линии
и его среднюю квадратическую погрешность,
если
и
,
а систематические погрешности равны
и
.
Решение: функция измерений имеет вид

Тогда случайная средняя квадратическая погрешность измерений будет находиться по формуле

где
и
-
частные производные функции по элементам
и
.


Найдём горизонтальное проложение:

Рассчитаем случайную среднюю квадратическую погрешность измерений


Теперь найдём систематическую погрешность по формуле

где
и
-
частные производные функции
по элементам
и
.



Теперь, зная
и
,
найдём среднюю квадратическую погрешность
функции:

Ответ:
,
.
3. Проектирование результатов измерений на основе сеточного метода.
20. При проектировании результатов
измерений по первому принципу (равенство
погрешностей измерений) требуется
получить площадь прямоугольника с
погрешностью
при соотношении сторон
и погрешности измерения стороны
.
Найти длины сторон прямоугольника
и
,
удовлетворяющие поставленному условию
на погрешность площади.
Дано:
,
,

Найти:

Решение. Составим функцию площади прямоугольника:

Найдем частные производные по каждой из сторон:
|
|
|
Составим уравнение погрешности:

Построим таблицу значений средней
квадратической погрешности с учетом
того, что отношение сторон
и
равно двум.
|
|
200 |
201 |
202 |
203 |
204 |
|
100 |
4,47 |
4,49 |
4,51 |
4,53 |
4,54 |
|
100,5 |
4,48 |
4,49 |
4,51 |
4,53 |
4,55 |
|
101 |
4,48 |
4,50 |
4,52 |
4,53 |
4,55 |
|
101,5 |
4,49 |
4,50 |
4,52 |
4,54 |
4,56 |
|
102 |
4,49 |
4,51 |
4,53 |
4,54 |
4,56 |
Значит, наиболее вероятными являются
значения длин
,

Ответ:
,
.





