- •С. В. Трубников численные методы
- •Оглавление
- •Предисловие
- •1. Содержание курса
- •1.1. Тематический план лекционного курса
- •1.2. Планы практических занятий
- •2. Практические работы (1-3)
- •2.1. Практическая работа № 1. Многочленная, кусочно-многочленная, сплайновая и обратная интерполяция
- •2.2. Практическая работа № 2. Наилучшее среднеквадратическое приближение. Тригонометрическая интерполяция. Наилучшее равномерное приближение
- •2.3. Практическая работа № 3. Численное дифференцирование. Метод Рунге-Ромберга
- •3. Контрольная работа № 1
- •4. Практические работы (4-5)
- •4.1. Практическая работа № 4. Численное интегрирование
- •4.2. Практическая работа № 5. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений
- •5. Контрольная работа № 2
- •6. Задания для домашней работы
- •6.1. Тема 1. Многочленная, кусочно-многочленная, сплайновая и обратная интерполяция Задание 1
- •Задание 2
- •6.2. Тема 2. Наилучшее среднеквадратическое приближение. Тригонометрическая интерполяция. Наилучшее равномерное приближение Задание 1
- •Задание 2
- •Задание 3
- •Задание 4
- •6.4. Тема 4. Численное интегрирование Задание 1
- •Задание 2
- •6.5. Тема 5. Численные методы решения обыкновенных
- •Задание 1
- •7. Контрольные вопросы и задания
- •7.1.Теоретические вопросы Тема 1. Многочленная, кусочно-многочленная, сплайновая и обратная интерполяция.
- •Тема 2. Наилучшее среднеквадратическое приближение. Тригонометрическая интерполяция. Наилучшее равномерное приближение.
- •Тема 3. Численное дифференцирование. Метод Рунге-Ромберга.
- •Тема 4. Численное интегрирование.
- •Тема 5. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений и систем.
- •7.2. Практические задания Тема 1. Многочленная, кусочно-многочленная, сплайновая и обратная интерполяция.
- •Тема 2. Наилучшее среднеквадратическое приближение. Тригонометрическая интерполяция. Наилучшее равномерное приближение.
- •Тема 3. Численное дифференцирование. Метод Рунге-Ромберга.
- •Тема 4. Численное интегрирование.
- •Тема 5. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений и систем.
- •6. Найти точное решение краевой задачи:
- •Список использованной и рекомендуемой литературы
5. Контрольная работа № 2
Контрольные мероприятия по темам 4 5 «Численное интегрирование. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений и систем».
Для студентов специальности «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» отведено 5 часов практических занятий, а для студентов специальности «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» 3 часа.
План занятий:
Сдача отчетов по выполнению заданий домашней работы (темы 4-5) и собеседование с преподавателем.
Сдача зачетов по темам 4 5.
6. Задания для домашней работы
6.1. Тема 1. Многочленная, кусочно-многочленная, сплайновая и обратная интерполяция Задание 1
Дана таблица значений , некоторой функции в точках , , , . Требуется построить по ней интерполяционный многочлен в форме Лагранжа и Ньютона. По этой же таблице провести обратную интерполяцию, то есть построить интерполяционный многочлен Ньютона . Сравнить полученные результаты. Построить на одном рисунке графики многочленов и (используя, например, Excel). Отметить положение на этом рисунке табличных точек Варианты для выполнения задания 1 взять из табл. 1.1:
Таблица 1.1
№ варианта |
|
|
|
|
№ варианта |
|
|
|
|
1 |
-2 |
0 |
2 |
10 |
13 |
-8 |
0 |
8 |
22 |
2 |
-3 |
0 |
3 |
12 |
14 |
-9 |
0 |
9 |
24 |
3 |
-4 |
0 |
4 |
14 |
15 |
-10 |
0 |
10 |
26 |
4 |
-5 |
0 |
5 |
16 |
16 |
-11 |
0 |
11 |
28 |
5 |
-6 |
0 |
6 |
18 |
17 |
-12 |
0 |
12 |
30 |
6 |
-7 |
0 |
7 |
20 |
18 |
-13 |
0 |
13 |
32 |
7 |
-3 |
-1 |
1 |
9 |
19 |
-7 |
1 |
9 |
23 |
8 |
-4 |
-1 |
2 |
11 |
20 |
-8 |
1 |
10 |
25 |
9 |
-5 |
-1 |
3 |
13 |
21 |
-9 |
1 |
11 |
27 |
10 |
-6 |
-1 |
4 |
15 |
22 |
-10 |
1 |
12 |
29 |
11 |
-7 |
-1 |
5 |
17 |
23 |
-11 |
1 |
13 |
31 |
12 |
-8 |
-1 |
6 |
19 |
24 |
-12 |
1 |
14 |
33 |
Задание 2
Дана функция , . Отрезок делится на три равных части точками , где Вычисляются значения этой функции , . По полученной таблице значений функции строится интерпо-ляционный многочлен Лагранжа , который используется для приближения функции . Найти и записать оценку погрешности интерполяции как функцию х. Варианты для выполнения задания 2 взять из табл. 1.2.
Таблица 1.2
№ варианта |
|
a |
b |
№ варианта |
|
a |
b |
1 |
|
0 |
3 |
13 |
|
0 |
3 |
2 |
|
0 |
3 |
14 |
|
0 |
3 |
3 |
|
1 |
4 |
15 |
|
0 |
3 |
4 |
|
1 |
4 |
16 |
|
1 |
4 |
5 |
|
-1 |
1 |
17 |
|
-1 |
1 |
6 |
|
-1 |
1 |
18 |
|
1 |
4 |
7 |
|
0 |
3 |
19 |
|
0 |
3 |
8 |
|
0 |
3 |
20 |
|
0 |
3 |
9 |
|
1 |
4 |
21 |
|
0 |
3 |
10 |
|
1 |
4 |
22 |
|
1 |
4 |
11 |
|
-1 |
1 |
23 |
|
-1 |
1 |
12 |
|
-1 |
1 |
24 |
|
1 |
4 |