
- •Вінниця внту 2006
- •1 Розв’язання алгебраїчних рівнянь вищих стЕпенів і трансцендентних рівнянь ітераційним методом
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •2 Розв’язання алгебраїчних рівнянь вищих стЕпенів і трансцендентних рівнянь методом Ньютона
- •План проведення роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •3 Розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь матричним методом
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •4 Розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь ітераційним методом
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •5 Інтерполяція функцій
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •6 Чисельне диференціювання
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •7 Чисельне інтегрування Мета роботи – вивчити чисельні методи обчислення визначених інтегралів та набути навичок обчислення визначених інтегралів із застосуванням Microsoft Excel'2000. План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •8 Розв’язання звичайних диференціальних рівнянь методами Ейлера
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •9 Наближене розв’язання звичайних диференціальних рівнянь методом Рунге-Кутта
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •10 Лінійна апроксимація даних
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Стандартна похибка при оцінюванні y
- •Коефіцієнт детермінованості
- •Стандартне значення похибки для коефіцієнтів
- •Число ступенів свободи
- •Регресійна сума квадратів та остаточна сума квадратів
- •Обчислення лінійної регресії
- •Обчислення регресії за допомогою функції
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •11 Поліноміальна апроксимація даних
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Перевірка статистики
- •Контрольні питання
- •12 Розв’язання крайових задач методом пристрілки для звичайних диференціальних рівнянь
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Вигин рівномірно навантаженої балки
- •Контрольні питання
- •13 Розв’язання крайових задач методом скінченних різниць для звичайних диференціальних рівнянь
- •План роботи
- •Хід роботи
- •Ітераційний метод скінченних різниць
- •Контрольні питання
- •14 Розв’язання еліптичних рівнянь у частинних похідних
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Рівняння Лапласа і Пуассона
- •Потенціал між двома концентричними циліндрами
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •15 Розв’язання параболічних рівнянь у частинних похідних методом послідовного обчислення таблиці значень
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Рівняння нерозривності
- •Нестаціонарна теплопровідність у мідному стержні
- •Обґрунтування критерію стійкості
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •16 Розв’язання параболічних рівнянь у частинних похідних ітераційним методом
- •План роботи
- •Хід роботи Ітерування кроків за часом
- •Контрольні питання
- •17 Розв’язання гіперболічних рівнянь у частинних похідних
- •План роботи
- •Короткі теоретичні відомості
- •Хвильове рівняння
- •Коливання струни
- •Хід роботи
- •Контрольні питання
- •18 Завдання до контрольних робіт для студентів заочної формі навчання
- •Литература
- •Навчальне видання
- •Чисельні методи в інженерних дослідженнях
- •Лабораторний практикум
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, внту
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, внту
Хід роботи
Як приклад розглянемо таку систему лінійних рівнянь
4x1 – x2 + 2x3 = 1,75;
x1 – 5x2 + 3x3 = 2,5;
2x1 + x2 – 8x3 = –0,25.
В матричній формі ці рівняння записуються таким чином
=
Таку систему можна розв’язати за допомогою електронної таблиці. Для цього.
Створити новий лист та дати йому ім'я ЛР№3.
В комірці А1 ввести текст Розв’язання систем рівнянь; обернення матриці.
В комірці В3 ввести текст Ах=b.
Тепер введіть матрицю коефіцієнтів А та вектор правої частини b.
В комірці А5 ввести текст Вхідна матриця(А).
В комірках А6:С8 введіть елементи матриці А:
Комірка |
Значення |
Комірка |
Значення |
Комірка |
Значення |
А6 |
4 |
В6 |
–1 |
С6 |
2 |
А7 |
1 |
В7 |
–5 |
С7 |
3 |
А8 |
2 |
В8 |
1 |
С8 |
–8 |
В комірці Е5 ввести текст Права частина (b).
В комірках Е6:Е8 ввести компоненти вектора правої частини:
Комірка |
Значення |
Комірка |
Значення |
Комірка |
Значення |
Е6 |
1,75 |
Е7 |
2,5 |
Е8 |
-0,25 |
Далі необхідно обернути матрицю А та помножити вектор b на матрицю, яка є оберненою до матриці А. Функція МОБР(), що застосовується для цього, повертає масив значень, що вставляється зразу в цілий діапазон комірок:
В комірці А10 ввести текст Обернена матриця (1/А).
Виділити комірки А11:С13, ввести таку формулу =МОБР(А6:С8) і натиснути клавіші <Ctrl+Shift+Enter> для вставки цієї формули у всі вибрані комірки.
В комірці Е10 ввести текст Розв'язок х=(1/А)b.
Виділити комірки Е11:Е13 та ввести таку формулу =МУМНОЖ(А11:С13;Е6:Е8), а потім натисніть клавіші <Ctrl+Shift+Enter> для вставки формули у всі вибрані комірки.
Відключіть відображені лінії сітки та обведіть комірки контуром.
Робочий лист до цього моменту повинен виглядіти так, як на рис. 5. В комірках Е11–Е13 повинні стояти значення компонентів вектора розв’язку х1, x2, x3.
Контрольні питання
Як класифікуються наближені методи розв’язання СЛАР?
У яких випадках рекомендується використовувати прямі методи розв’язання СЛАР?
У яких випадках рекомендується використовувати ітераційні методи розв’язання СЛАР?
Що розуміється під коефіцієнтом щільності матриці?
4 Розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь ітераційним методом
Мета роботи – вивчення ітераційних методів і набуття навичок розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь із застосуванням Microsoft Excel'2000.
План роботи
Виписати з таблиці 4 систему лінійних алгебраїчних рівнянь відповідно до порядкового номера бригади студентів в журналі академгрупи.
Підготувати вихідні дані, перевірити на збіжність та розв'язати систему рівнянь методом Зейделя з точністю = 0,00001.
Таблиця 4
Варіант |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
1,18 0,12 –0,07 |
–0,08 –0,43 0,34 |
–0,25 0,14 –0,72 |
1,12 –0,17 0,62 |
2 |
1,2 0,2 –0,3 |
–0,2 16 0,1 |
0,3 –0,1 –1,5 |
–0,6 0,3 0,4 |
3 |
0,63 0,05 0,15 |
0,05 0,34 0,10 |
0,15 0,10 0,71 |
0,34 0,32 0,42 |
4 |
1,21 –0,27 –0,34 |
–0,27 1,69 0,18 |
0,30 –0,14 –1,52 |
–0,61 0,33 0,44 |
5 |
0,31 –0,10 –1,51 |
1,27 –0,24 –0,37 |
–0,22 1,62 0,15 |
–0,67 0,37 0,45 |
6 |
8,24 1,15 2,11 |
2,02 10,60 –1,24 |
–1,46 5,55 –4,49 |
2,35 1,40 1,75 |
7 |
3,11 –1,65 0,60 |
–1,66 3,51 0,78 |
–0,60 –0,78 –1,87 |
–0,92 2,57 1,65 |
8 |
6,61 0,99 2,90 |
0,97 –4,52 –0,59 |
–0,94 –2,35 –5,33 |
4,96 1,81 –6,79 |
Продовження таблиці 4
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
9 |
5,43 –1,30 2,33 |
1,93 8,31 –0,49 |
3,24 5,44 4,28 |
48,50 50,23 30,78 |
10 |
7,6 2,2 –1,3 |
0,5 9,1 0,2 |
2,4 4,4 5,8 |
1,9 9,7 –1,4 |