- •Красноярский институт железнодорожного транспорта филиал Иркутского государственного университета путей сообщений
- •Введение
- •1. Задание на контрольную работу
- •Задача 1. Решение нелинейного уравнения
- •Задача 2. Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •Задача 3. Вычисление определенных интегралов
- •Задача 4. Решение дифференциальных уравнений
- •Задача 5. Задачи регрессии
- •2.1. Решение нелинейных уравнений
- •2.1.1. Постановка задачи
- •2.1.2. Метод Ньютона
- •2. Численные методы решения задач
- •2.2. Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •2.2.1. Постановка задачи
- •2.2.2. Методы исключения
- •2.3. Численные методы интегрирования. Квадратурные формулы
- •2.3.1. Постановка задачи
- •2.3.2. Формула Симпсона
- •2.4. Решение задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений
- •2.4.1. Постановка задачи
- •2.4.2. Метод Рунге-Кутта
- •2.5. Методы обработки числовых данных
- •3. Реализация численных методов в среде MathCad или sMath Studio
- •3.1. Решение нелинейных уравнений
- •3.2. Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •3.3. Вычисление определенных интегралов
- •3.4. Решение задач Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений с начальными условиями в среде MathCad
- •3.5. Регрессия в среде MathCad
- •Библиографический список
Задача 4. Решение дифференциальных уравнений
Решить задачу Коши для обыкновенного
дифференциального уравнения
на отрезке [а, b] с начальным
условием
и шагом интегрирования h
методом Рунге-Кутта (табл. 4). Построить
график полученной кривой.
Таблица 4
Вариант |
Функция f(x,y) |
а |
b |
y0 |
h |
1. |
|
1 |
2 |
0,7 |
0,1 |
2. |
|
2,6 |
4,6 |
1,8 |
0,2 |
3. |
|
-1 |
1 |
0,2 |
0,2 |
4. |
|
2 |
3 |
1,2 |
0,1 |
5. |
|
0 |
0,5 |
0,3 |
0,05 |
6. |
|
1 |
2 |
0,9 |
0,1 |
7. |
|
0,6 |
2,6 |
3,4 |
0,2 |
8. |
|
1,5 |
2 |
2,1 |
0,05 |
9. |
|
2,1 |
3,1 |
2,5 |
0,1 |
10. |
|
3 |
5 |
1,7 |
0,2 |
Задача 5. Задачи регрессии
Методом наименьших квадратов построить линейную функцию для табличных данных (табл. 5). Нарисовать график полученной функции и показать исходные данные.
Таблица 5
Значения x |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Вариант |
Значения y |
|||||||||
1. |
-3,32 |
-3,64 |
-3,57 |
3,54 |
2,75 |
4,02 |
5,24 |
5,79 |
7,48 |
13,49 |
2. |
-3,51 |
-1,68 |
1,1 |
-2,2 |
3,81 |
4,79 |
2,51 |
5,7 |
8,84 |
11,72 |
3. |
-4,66 |
-3,5 |
0,7 |
-2,39 |
-0,06 |
2,47 |
5,74 |
4,83 |
6,18 |
8,51 |
4. |
-7,49 |
-4,4 |
-0,28 |
-0,82 |
-1,15 |
4,38 |
7,26 |
7,31 |
7,92 |
9,6 |
5. |
-3,25 |
-2,07 |
-2,23 |
-1,24 |
4,9 |
2,92 |
8,25 |
5,15 |
6,53 |
11,23 |
6. |
-5,35 |
-1,5 |
-0,86 |
0,27 |
0,49 |
3,63 |
7,78 |
6,27 |
8,33 |
13,07 |
7. |
-2,36 |
-5,62 |
-3,53 |
-1,64 |
-0,66 |
5,24 |
7,89 |
7,87 |
7,83 |
10,96 |
8. |
-5,44 |
-1,57 |
-0,23 |
-0,46 |
-0,29 |
5,86 |
8,07 |
5,01 |
6,28 |
7,55 |
9. |
-7,13 |
-1,88 |
-1,06 |
-0,17 |
2?65 |
1,2 |
2,71 |
6,19 |
6,59 |
8,38 |
10. |
-4,94 |
-2,25 |
0,67 |
-1,57 |
2,49 |
2,7 |
6,26 |
5,88 |
9,44 |
10,1 |
