Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Выч.мат1.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

Лабораторная работа № 2 Отделение и уточнение корней нелинейных уравнений

Данная работа аналогична работе №1 с той разницей, что здесь задан ориентировочный участок функции, где могу быть один или несколько корней. Поэтому необходимо сначала отделить и определить достаточно малый участок, где есть корень, методом проб, а затем уточнить значение корня быстросходящимся методом. Так как корней на заданном участке может быть несколько, например, как показано на рис. 5, то после уточнения корня необходимо проверять наличие корней и далее до конца участка.

При выполнении задания для метода проб отрезок предлагается делить на 20 частей. Из-за сложности анализа функций на сходимость для уточнения корней использовать метод половинного деления с заданной точностью.

Рис. 5. Отделение корней нелинейного уравнения.

Блок-схема алгоритма приведена на рис. 6, варианты заданий в таблице 2.

Рис. 6. Блок-схема алгоритма отделения и уточнения корней уравнения.

Таблица 2. Варианты заданий к лабораторной работе № 2.

№ вар.

Уравнение

Отрезок

Заданная точность ε

1

[1; 5]

10-3

2

[0,5; 26]

10-4

3

[-5; 3]

10-3

4

[1; 3]

10-4

5

[-2; 1]

10-3

6

[0; 3]

10-4

7

[2; 5]

10-3

8

[-5; 1]

10-4

9

[3; 10]

10-3

10

[0; 10]

10-4

11

[2; 10]

10-3

12

[-2; 3]

10-4

13

[-5; 5]

10-3

14

[-3; 7]

10-4

15

[0; 2]

10-3

№ вар.

Уравнение

Отрезок

Заданная точность ε

16

[2; 10]

10-4

17

[2; 5]

10-3

18

[-5; 5]

10-4

19

[2; 8]

10-3

20

[1; 5]

10-4

21

[-5; 5]

10-3

22

[0; 10]

10-4

23

[0,1; 5]

10-3

24

[2; 10]

10-4

25

[1; 18]

10-3

26

[0,1; 0,7]

10-4

27

[5; 10]

10-3

28

[-5; 5]

10-4

29

[-2; 2]

10-3

30

[-5; 5]

10-4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Вычисление определенных интегралов с заданным шагом интегрирования

Численные методы нахождения значений определенного интеграла используются в тех случаях, когда неизвестна первообразная для функции f (x) или ее вычисление сопряжено с трудностями. Большинство методов основано на замене подынтегральной функции аппроксимирующей функцией более простого вида и последующим интегрированием отрезков этой более простой функции.

1. Метод прямоугольников.

Этот метод основан на аппроксимации кусочно-постоянными функциями. Рабочая формула метода:

(3.1)

Здесь n-число отрезков разбиения.

В случае, если:

Δ=0 – получаем рабочую формулу левых прямоугольников;

Δ=h/2 – формулу центральных прямоугольников;

Δ=h – формулу правых прямоугольников.

2. Метод трапеций.

В этом случае аппроксимация производится кусочно-линейной функцией в соответствии с рис. 7. Рабочая формула метода:

(3.2)

Где n – число отрезков разбиения.

Рис. 7. Замена значения интеграла суммой площадей трапеций.

3. Метод Симпсона.

В этом случае подынтегральная функция аппроксимируется отрезками парабол. Рабочая формула метода:

(3.3)

Здесь n - число отрезков разбиения (обязательно четное).

Формулу можно привести к виду

(3.4)

Блок-схема алгоритма примера приведена на рис. 8, варианты заданий в табл. 3. Вычислить приведенный в варианте интеграл методами центральных прямоугольников, трапеций и Симпсона при одинаковом заданном количестве отрезков разбиения.

Рис. 8. Блок-схема вычисления интеграла методом Симпсона.

Таблица 3. Варианты задания к лабораторной работе № 3.

№

вар.

Интеграл

Количество частей разбиения

1

30

2

54

3

36

№

вар.

Интеграл

Количество частей разбиения

4

52

5

104

6

48

7

48

8

204

9

44

10

48

11

36

12

40

13

44

№

вар.

Интеграл

Количество частей разбиения

14

160

15

240

16

22

17

48

18

22

19

96

20

60

21

52

22

176

23

36

№

вар.

Интеграл

Количество частей разбиения

24

52

25

132

26

40

27

78

28

40

29

72

30

36