- •Обчислювальний експеримент. Теорія попиту.
- •Абсолютна і відносна похибки
- •Методи розв’язання системи лінійних рівнянь (слр). Прямі методи слр.
- •Метод Гауса чисельного розв’язку слр.
- •Вивід розрахункових формул
- •Модифікація методу Гауса
- •Умови застосування методу Гауса і його зв'язок з розкладом матриці на множники.
- •Обчислення визначника
- •Обчислення обернених матриць
- •Обумовленість с-ми лінійних рівнянь Стійкість слар
- •Обумовленість слар, число обумовленості
- •Метод прогонки для розв’язання слар
- •Ітераційні методи розв’язання слар
- •Ітераційний метод Якобі
- •Ітераційний метод Зейделя
- •Канонічна форма однокрокових ітераційних методів
- •Приклад розв’язання методом Зейделя та Якобі
- •Метод простої ітерації
- •Дослідження збіжності ітераційних методів
- •Необхідна і достатня умова збіжності у стаціонарних методах
- •Оцінки швидкості збіжності стаціонарних ітераційних методів
- •Многочлени Чебишева 1-го роду і многочлени Чебишева на відрізку [0,1]
- •Многочлен Чебишева на проміжку [a,b]
- •Ітераційні методи Чебишовським набором параметрів
- •Неявний Чебишевський ітераційний метод
- •Інтерполяція функцій
- •Інтерполяційний многочлен Лагранжа
- •Розділені різниці. Інтерполяційний многочлен Ньютона
- •Властивості розділених різниць
- •Побудова інтерполяційного многочлена Ньютона
- •Приклад
- •Скінченні різниці
- •Формула залишкового члена інтерполяційного многочлена Лагранжа
- •Інтерполяції за допомогою раціональних функцій
- •Інтерполювання періодичних функцій
- •Інтерполяційний многочлен Ерміта
- •Збіжність інтерполяційних процесів
- •Інтерполяція сплайнами
Неявний Чебишевський ітераційний метод
Швидкість збіжності явного методу (2) і чим більше тим вища швидкість збіжності методу.
(1) , - початкове наближення
У (1) В є симетричною і доатньовизначеною є змінним і залежить від номера ітерації.в данному випадку швидкість збіжності методу буде залежною від .
Теорема_2
Нехай А, В симетричні додатньовизначені матриці це відповідні найменше і найбільше власне значення матриці і нехай відомо число ітерацій m, тоді метод має мінімальну похибку , якщо параметри визначаються наступним чином
, , , (17)
,
І при цьому буде справедлива оцінка
(18) де ,
В теоремі_1 і теоремі_2 в нас відомі точні границі спектрів матриць. Але часто в таких задачах дуже важко знайти спектр матриці, але є відомими оцінки:
(19) де = const>0 , тоді
Тоді якщо виконується (19) то справедлива теорема.
Теорема
Нехай матриці А і В симетричні і додатньовизначені, і для них виконується умова (19) і нехай задане число ітерацій m, якщо параметри будуть визначатись з рівностей
, , ,
То для похибки буде справедлива оцінка )
де ,
Інтерполяція функцій
Постановка задафі інтерполяції: Нехай задана функція визначена на проміжку [a,b] в деяких точках
, , … ,
Треба побудувати , яка буде належати до деякого визначеного класу функцій і в точках прийме ті ж значення, що і ,тобто
, , ….,
Точки – вузли інтерполяції.
Задача інтерполювання алгебраїчного многочлена
У просторі вибрана скінченна множина функцій . Функції є такими що довільний скінченний набір є лінійно незалежний, і тоді інтерполяційний многочлен, який у вузлах інтерполяції співпадає із значеннями функції у вузлах будемо шукати у виді
(1)
Тоді в якості функцій можемо вибирати наступні функції
Так як у нас виконується умова близькості, тоді
(2)
Рівність (2) представляє собою систему алгебраїчних рівнянь, з якої необхідно знайти параметри
Такий набір функцій при якому називається система функцій Чебишева. , де – це детермінант матричної системи в якому вектор замінений вектором вільних членів
Тобто , де - мінор
Де
Інтерполяційний многочлен Лагранжа
В якості базисних функцій будемо вибирати систему функцій і тоді детермінант буде мати вигляд
Тоді інтерполяційний многочлен буде шукатися у виді:
(3)
Всі вузли інтерполяції крім -го є коренями даного многочлена тоді врахувавши, що
тоді функція запишеться
(4)
Підставимо (4) у (3)
Розділені різниці. Інтерполяційний многочлен Ньютона
Нехай задана деяка функція яка визначена в своїх точках , ,
Розділена різниця першого порядку називається відношення
………………………………
По розділених різницях першого порядку ми можем побудувати розділені різниці другого порядку
………………
Розділені різниці 𝑛 – го порядку можна записати через розділені різниці порядку
Розділені різниці зручно записувати у таблиці
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
… |
|
… |
…. |
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|