rpd000002867 (010400 (01.03.02).Б1 Информатика), страница 5
Описание файла
Файл "rpd000002867" внутри архива находится в следующих папках: 010400 (01.03.02).Б1 Информатика, 010400.Б1. Документ из архива "010400 (01.03.02).Б1 Информатика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "вспомогательные материалы для первокурсников" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "вспомогательные материалы для первокурсников" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "rpd000002867"
Текст 5 страницы из документа "rpd000002867"
4.2. Решение краевой задачи для ОДУ второго порядка. Компьютерная реализация метода стрельбы и метода конечных разностей с использованием процедуры Рунге –Ромберга оценки погрешности.
2.6.5. Численное решение начально-краевой задачи для ДУЧП параболического типа(АЗ: 4, СРС: 8)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Компьютерная реализация явной и неявной конечно-разностных схем, а также схемы Кранка – Николсона. Анализ зависимости погрешности решения от сеточных параметров.
2.7.6. Численное решение начально-краевой задачи для ДУЧП гиперболического типа(АЗ: 8, СРС: 8)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Компьютерная реализация явной схемы крест и трехслойной неявной конечно-разностной схемы. Анализ зависимости погрешности решения от сеточных параметров.
2.8.7. Численное решение краевой задачи для ДУЧП эллиптического типа(АЗ: 4, СРС: 8)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Компьютерная реализация центрально разностной схемы. Применение метода простых итераций, метода Зейделя и процедуры верхней релаксации для решения дискретного аналога. Анализ зависимости погрешности решения от сеточных параметров.
2.9.8. Численное решение начально-краевой задачи для двумерного ДУЧП параболического типа(АЗ: 4, СРС: 3)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Компьютерная реализация методов переменных направлений и дробных шагов. Анализ зависимости погрешности решения от сеточных параметров.
-
Типовые задания
Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Численные методы »
Прикрепленные файлы
Practice5.doc
Практическое занятие 5. Решение нелинейных уравнений (2 ч, СРС – 1 ч, тема 2, лекция 5).
Пример 1.
Решить уравнение
Решение.
Для локализации корней применим графический способ. Преобразуем исходное уравнение к следующему эквивалентному виду:
Построив графики функций и , определяем, что у решаемого уравнения имеется только один корень, который находится в интервале .
Метод половинного деления. В качестве исходного отрезка выберем [0.4, 0.6]. Результаты дальнейших вычислений, согласно приведенному выше алгоритму содержатся в таблице.
0 1 2 3 4 5 6 7 | 0.4000 0.4000 0.4500 0.4500 0.4625 0.4688 0.4719 0.4734 | 0.6000 0.5000 0.5000 0.4750 0.4750 0.4750 0.4750 0.4750 | -0.5745 -0.5745 -0.1904 -0.1904 -0.0906 -0.0402 -0.0148 -0.0020 | 1.1201 0.2183 0.2183 0.0107 0.0107 0.0107 0.0107 0.0107 | 0.5000 0.4500 0.4750 0.4625 0.4688 0.4719 0.4734 [0.4742] | 0.2183 -0.1904 0.0107 -0.0906 -0.0402 -0.0148 -0.0020 |
Метод Ньютона. Для корректного использования данного метода необходимо, в соответствии с теоремой 2.2 (лекции), определить поведение первой и второй производной функции на интервале уточнения корня и правильно выбрать начальное приближение .
, - положительные во всей области определения функции. В качестве начального приближения можно выбрать правую границу интервала , для которой выполняется неравенство (2.3, лекции):
Дальнейшие вычисления проводятся по формуле , где , .
Итерации завершаются при выполнении условия .
Результаты вычислений содержатся в таблице.
k | ||||
0 1 2 3 | 0.6000 0.4838 0.4738 [0.4737] | 1.1201 0.0831 0.0005 | 9.6402 8.2633 8.1585 | -0.1162 -0.0101 -0.0001 |
Метод секущих. В качестве начальных точек зададим: и .
Дальнейшие вычисления проводятся по формуле ,
Итерации завершаются при выполнении условия .
Результаты вычислений содержатся в таблице.
k | ||
0 1 2 3 4 | 0.6000 0.5900 0.4830 0.4744 [0.4737] | 1.1201 1.0244 0.0765 0.0056 |
Метод простой итерации. Исходное уравнение можно записать в виде
Из двух этих вариантов приемлемым является второй, так как, взяв за основной интервал (0.4,0.55) и положив , будем иметь:
2) . Отсюда, на интервале (0.4,0.55) .
Условия теоремы 2.3 (лекции) выполнены.
В качестве начального приближения положим .
Вычисляем последовательные приближения с одним запасным знаком по формуле , где .
Достижение требуемой точности контролируется условием .
Результаты вычислений приведены в таблице
k | ||
0 1 2 3 4 | 0.4750 0.4729 0.4741 0.4734 [0.4738] | 0.4729 0.4741 0.4734 0.4738 |
Practice10.doc
Практическое занятие 10. Численное дифференцирование (2 ч, СРС – 1 ч, тема 3, лекция 10).
Пример 1.
Вычислить первую и вторую производную от таблично заданной функции в точке . .
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
0.0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | |
1.0 | 1.1052 | 1.2214 | 1.3499 | 1.4918 |
Решение.
Вычислим производную, используя отрезок , т.к. точка в которой требуется найти значение производной, совпадает с правой границей отрезка, то такую производную еще называют левосторонней: .
Аналогично правосторонняя производная: .
Обе эти формулы позволяют вычислить производную с первым порядком точности.
Вычислим производную со вторым порядком точности:
Заметим, что результат вычисления в случае равномерной сетки, совпадает с полусуммой левосторонней и правосторонней производных.
Вычислим вторую производную в точке , используя формулу:
Practice7.doc
Практическое занятие 7. Полиномиальная интерполяция (2 ч, СРС – 1 ч, тема 3, лекция 7).
Пример 1.
Используя таблицу значений функции - , вычисленную в точках построить многочлен Лагранжа, проходящий через точки .
Вычислить значение погрешности интерполяции в точке .
Решение.
Функция задана в четырех точках, следовательно, искомым является многочлен Лагранжа третьей степени
Заполним таблицу:
0 | 0.1 | -2.30259 | -0.384 | 5.99632 | 0.7 |
1 | 0.5 | -0.69315 | 0.128 | -5.41521 | 0.3 |
2 | 0.9 | -0.10536 | -0.128 | 0.82313 | -0.1 |
3 | 1.3 | 0.26236 | 0.384 | 0.68324 | -0.5 |
Искомый многочлен Лагранжа может быть записан в виде: