- •Методичні вказівки до практичних робіт
- •Передмова
- •Практична робота № 1
- •Теоретичні відомості Похибки величин
- •Визначення 1.2. Відносною похибкою (зазвичай визначається в %) називають величину , таку, що:
- •Похибка функції
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Практична робота № 2
- •Теоретичні відомості
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Практична робота № 3
- •Теоретичні відомості
- •Метод хорд
- •Метод Ньютона (дотичних)
- •Метод простої ітерації
- •Граничні оцінки та область існування коренів алгебраїчних рівнянь
- •Метод Лагранжа
- •Метод Ньютона
- •Метод кільця
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Практична робота № 4
- •Теоретичні відомості
- •Багаточлен Лагранжа
- •Інтерполяція за методом Ньютона
- •Інтерполяція сплайнами
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Практична робота № 5
- •Теоретичні відомості
- •Побудова лінійної емпіричної формули
- •Побудова квадратичної емпіричної формули
- •Побудова емпіричної формули найпростіших нелінійних залежностей
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Практична робота № 6
- •Теоретичні відомості
- •Метод прямокутників
- •Метод трапецій
- •Метод Сімпсона
- •Метод Ньютона-Котеса
- •Методи Чебишева і Гауса
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Практична робота № 7
- •Теоретичні відомості Метод Ейлера і модифікований метод Ейлера
- •Метод Рунге-Кутта
- •Метод Мілна
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Практична робота № 8
- •Теоретичні відомості
- •Метод стрільби
- •Кінцево-різницевий метод
- •Методи вирішення задач на власні значення та власні вектори матриць
- •Метод обертань Якобі чисельного вирішення задач на власні значення та власні вектори матриць
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Практична робота № 9
- •Теоретичні відомості
- •Метод сканування
- •Метод золотого перерізу
- •Метод параболічної апроксимації
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Література
Метод Ньютона
Цей метод не надає конструктивного шляху для знаходження шуканого значення, тобто не надає більш ефективних алгоритмів, крім простого перебору чи перевірки навмання узятих точок, і формулюються у такий спосіб: якщо при якомусь значенні і всі похідні , то значення є граничним значенням додатних коренів.
Приклад 3.7
Розглянемо застосування методу для того ж рівняння, що у попередньому прикладі:
З третьої похідної видно, що потрібно шукати граничне значення при . З другої похідної одержимо: , тобто , чи . Далі з нерівності можна спробувати знайти значення , що задовольняють йому і не суперечать раніше знайденим і т. д. Однак нерівності з поліномами високого порядку вирішуються досить складно і не завжди. Тому частіше використовують простий набір такого значення , при якому справедливі всі нерівності.
Метод кільця
Метод дозволяє знаходити область існування всіх коренів алгебраїчного рівняння, у тому числі і комплексних. Дійсні корені знаходяться на проміжку і (відповідно від’ємні та додатні). Величини і обчислюються за формулами:
; , (3.2)
де ;
.
У випадку знаходження області існування всіх коренів, а не тільки дійсних, будується кільце з радіусами і , усередині якого знаходяться і дійсні корені.
Метод дозволяє визначити діапазон існування коренів приблизно, з визначеним запасом.
Приклад 3.8
Визначити граничні значення коренів рівняння:
.
Тут ; ; ; .
Використовуючи формули (3.2), одержимо:
; .
Звідси слідує, що додатні корені знаходяться на інтервалі , а від’ємні – на інтервалі . Слід зазначити, що указування границь коренів не означає, що такі корені обов’язково є. У даному випадку ми вказали області для додатних і від’ємних коренів, а якщо у рівнянні виявляться комплексні корені, то дійсний буде тільки один, внаслідок того, що це рівняння - третього степеня.
Завдання
Відділити корені заданого рівняння одним з методів: графічним, аналітичним або методом простого перебору.
Уточнити один з відділених коренів рівняння за вказаним у таблиці 3.6 методом з точністю =0,001.
Таблиця 3.6
Номер варіанта |
Функция |
Метод |
1 |
2 |
3 |
1 |
|
Хорд |
2 |
|
Дотичних |
3 |
|
Простої ітерації |
4 |
|
Кільця |
Продовження таблиці 3.6
1 |
2 |
3 |
5 |
|
Хорд |
6 |
|
Дотичних |
7 |
|
Простої ітерації |
8 |
|
Кільця |
9 |
|
Хорд |
10 |
|
Дотичних |
11 |
|
Простої ітерації |
12 |
|
Кільця |
13 |
|
Хорд |
14 |
|
Дотичних |
15 |
|
Простої ітерації |
16 |
|
Кільця |
17 |
|
Хорд |
18 |
|
Дотичних |
19 |
|
Простої ітерації |
20 |
|
Кільця |
21 |
|
Хорд |
22 |
|
Дотичних |
23 |
|
Простої ітерації |
Продовження таблиці 3.6
1 |
2 |
3 |
24 |
|
Кільця |
25 |
|
Дотичних |