- •Рязанский институт (филиал)
- •Содержание
- •1 Решение системы линейных алгебраических
- •1.1 Метод Гаусса……………………………………………………………..8
- •2 Решение дробно-рациональных функций (дрф) в
- •3 Решение уравнений третьей степени…………………..28
- •4 Интерполяция и экстраполяция …………………………46
- •1.1 Метод Гаусса
- •Основные теоретические положения курсовой работы и практические рекомендации к выполнению заданий
- •1 Решение системы линейных алгебраических уравнений (слау)
- •1.2 Решение слау по формулам Крамера
- •1.3 Решение слау матричным способом (метод обратной матрицы).
- •1.4 Алгоритм действий при выполнении задания
- •1.5 Практические рекомендации
- •1.5.1 Метод Гаусса (ручной способ)
- •1.5.2 Решение слау методом Гаусса (ms Exсel)
- •1.5.3 Решение слау методом Крамера (ms Exсel)
- •1.5.4 Решение слау методом обратной матрицы (ms Exсel)
- •1.5.5 Решение слау в MathCad (Гаусс)
- •1.5.6 Решение слау по формулам Крамера в MathCad
- •1.5.7 Решение слау методом «Обратной Матрицы» ( MathCad)
- •1.6 Выводы (методические указания)
- •2 Решение дробно-рациональных функций (дрф) в комплексной области
- •2.1 Алгоритм действий при выполнении задания
- •2.2 Практические рекомендации
- •2.2.1 Решение дрф (ручной способ)
- •2.2.2 Решение дрф (ms Exсel)
- •Шаг 2. Ввести в ячейки g3:h3 значения действительной и мнимой частей переменной z.
- •2.2.3 Решение дрф в MathCad
- •3 Решение уравнений третьей степени
- •3.1 Решение кубического уравнения (Кардано):
- •3.2 Численные методы решения нелинейных уравнений
- •3.2.1 Метод половинного деления
- •3.2.2 Метод простых итераций
- •3.2.3 Метод Ньютона (метод касательных)
- •3.2.4 Модифицированный метод Ньютона (метод секущих)
- •3.2.5 Метод хорд
- •3.3 Алгоритм действий при выполнении задания
- •3.4 Практические рекомендации
- •3.4.1 Решение уравнения в ms Excel
- •3.4.2 Решение уравнения в MathCad
- •3.4.3 Решение уравнения в Turbo Pascal
- •3.4.4 Метод половинного деления
- •4 Интерполяция и экстраполяция
- •4.1 Алгоритм действий при выполнении задания
- •4.2 Практические рекомендации
- •4.2.1 Выполнение задания ручным способом
- •4.2.2 Выполнение задания в ms Excel
- •4.2.3 Решение задачи интерполяции функции, заданной в дискретной форме (MathCad)
- •4.2.4 Решение задачи интерполяции (экстраполяции) функции, заданной в дискретной форме (Turbo Pascal)
- •Литература
- •Курсовая работа
- •Машиностроительного факультета специальности 151900 шифр ________
- •Задание
- •Содержание
- •Валерий Сергеевич Лаврентьев Наталия Георгиевна Кипарисова «компьютерное моделирование инженерных и экономических задач»
- •390000, Г. Рязань, ул. Право-Лыбедская 26/53
1.2 Решение слау по формулам Крамера
Система (1) линейных алгебраических уравнений может быть записана в матричной форме в виде А*X=В, где А - матрица коэффициентов при неизвестных уравнений системы, В – матрица (вектор-столбец правых частей уравнений системы), X- вектор-столбец неизвестных.
Если определитель
∆=detA
матрицы
системы А*Х=В
отличен от
нуля, то система имеет единственное
решение (х1,
х2,
..., хп),
определяемое
формулами Крамера
,
где ∆xi
-
определитель
матрицы n–го
порядка, полученной из матрицы системы
заменой i-го
столбца столбцом правых частей системы
(1).
Если же определитель матрицы равен нулю, то система не определена, и решение нужно искать другим методом.
1.3 Решение слау матричным способом (метод обратной матрицы).
Решение системы заключается в отыскании обратной матрицы. Решение существует только тогда, когда обратная матрица существует, то есть определитель исходной матрицы отличен от нуля. Решение СЛАУ находится по следующей формуле: X=A-1*B
Здесь X – вектор-столбец переменных xi, A-1 – матрица, обратная матрице А, В – вектор-столбец правой части системы уравнений (1).
1.4 Алгоритм действий при выполнении задания
1. Выбрать исходные данные задания (таблица 1). Номер варианта задания соответствует последнему символу номера зачетной книжки.
2. Записать СЛАУ.
3. Решить полученную СЛАУ:
а) ручным способом;
б) методом Гаусса;
в) по формулам Крамера;
г) методом обратной матрицы.
4. Пункты 3б, 3в, 3г алгоритма выполнения задания реализовать в MS Exсel и MathCAD. Провести проверку полученных решений на достоверность.
5. Оформить выводы относительно решений задания ручным способом, методом Гаусса, по формулам Крамера, методом обратной матрицы. В выводах следует отметить замечания относительно погрешностей вычислений, положительные (отрицательные) стороны использования того или иного метода при решении задачи.
Таблица 1 – Исходные данные задачи задания 1
-
В
ариантКоэффиц.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
ПР
a11
1
-3
-4
-1
0
2
-4
4
2
-2
3,2
a12
3
-4
-2
4
3
-3
2
-2
-3
2
0
a13
4
0
2
3
3
4
1
2
-4
-4
1
a14
3
-2
1
-4
3
1
1
-3
0
-1
14
a15
0
1
-3
2
0
2
2
-4
-3
2
2
a21
-1
0
-1
-2
0
-2
3
4
1
-3
-9
a22
-3
-3
2
-1
-3
0
-4
-1
4
2
2
a23
1
1
-1
3
4
3
-4
4
1
-2
-1,5
a24
-3
4
-3
-3
4
4
1
2
-4
-4
2
a25
2
4
-1
-4
-1
-4
0
2
2
4
-3
a31
1
1
3
-2
-1
0
-2
1
1
-1
10
a32
-3
0
1
-2
4
4
-3
1
1
1
4,4
a33
0
3
-3
-1
-4
-2
2
-2
0
1
7
a34
1
2
-4
3
-2
-4
-1
2
4
4
0,8
a35
1
4
2
0
-1
4
0
-3
3
-2
5
a41
1
-2
1
1
0
2
0
-3
-3
-4
2
a42
-3
1
1
0
1
4
4
-2
2
3
6
Продолжение таблицы 1
a43
-3
2
2
3
-2
2
2
-1
-1
0
-1
a44
4
2
-4
1
-3
-4
1
-2
3
-2
-1
a45
-2
-1
4
-3
-3
4
3
-4
2
3
7,5
a51
1
3
-4
-3
3
2
2
-3
4
-2
0
a52
0
-1
-1
-1
-4
-3
0
2
-3
0
-6
a53
1
1
0
0
-2
-4
-3
-3
-2
-3
1
a54
2
4
-1
-4
-1
-4
0
2
2
4
4
a55
4
2
3
2
4
4
0
3
-4
-3
1
b1
1
7
-21
4
-12
0
6
2
9
-6
2
b2
4
-6
15
9
5
-10
-1
-2
13
-5
7
b3
3
1
27
9
-9
-4
-11
0
-11
15
2
b4
0
2
13
8
1
-12
9
5
-4
17
1
b5
15
-6
-14
-8
-1
-1
-10
-4
3
-2
13
