Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КУРСОВАЯ НАГЕЛЬ.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
18.04.2019
Размер:
384 Кб
Скачать
☆

Значение корня, полученные в результате расчётов, и потребное количество итераций для получения корня с заданной точностью:

Результат выполнения программы:

Корень уравнения: 0.04681396

Значение уравнения: 0.00000317

Точность: 0.0001

Итерационный процесс завершен на 14 шаге

Скриншоты:

Анализ результатов и вывод:

Значение корня уравнения, полученное в программе по методу Дихотомии, совпало со значением, найденным на графике функции.

Значение уравнения теоретически должно быть равным нулю, что мы и получили в программе(количество верных знаков-4)

Вторая часть расчетно-графической работы:

Цель 2-й части работы:

Получить практические навыки в использовании численных методов решения дифференциальных уравнений.

Для выполнения 2-й части работы необходимо:

  • составить логическую схему алгоритма, таблицу идентификаторов и программу, реализующую заданный в соответствующем варианте численный метод,

  • описать указанный численный метод интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений,

  • составить логическую схему алгоритма и программу решения дифференциального уравнения при заданных начальных условиях и шагах интегрирования,

  • ввести программу в компьютер, отладить, решить задачу и вывести результат в виде рассчитанных значений искомой функции в зависимости от аргумента х и шага интегрирования, а также точное решение y,

  • используя точные решения y , определить ошибки метода Δу в виде функции от аргумента х,

  • построить графики функции Δу(х) при различных значениях шага интегрирования,

  • проанализировать графики и сделать вывод, как влияет шаг интегрирования на точность решения задачи.

Математическое описание численного метода решения дифференциального уравнения методом, заданным в варианте:

Метод Рунге Кутта 3-го порядка.

Дано

х0у(х0)=у0

у

Р(х0+ ,у(х0+ ))

0

0

Р(х0,у0)

0

у0

0

х1

х

х0

В этом методе неизвестная функция на шаге интегрирования заменяется прямой, проходящей через начальную точку с тангенсом угла наклона, равным взвешенной сумме первых производных функции у(х) в начале, в середине и в конце шага интегрирования.

Запишем для первого шага:

у(х1)=у(х0)+F0h,

Обозначим у(х1)=у1,

у(х0)= у0,

Тогда имеем у1=у0+F0h,

,

a0=f(х0у0),

b0=f(х0+ ,у(х0+ )),

у(х0+ )=у0+ f(х0у0), =у0+а0 ,

b0=f(х0+ , у0+а0 ),

c0=f(х0+h,у(х0+h)).

у(х0+h)=у0+а0h, но это грубо, поэтому вместо а0 берем в0.

у(х0+h)=у0+в0h, значит с0=f(х0+h,у0+в0h).

Т.О., для первого шага

а0=f(х0у0),

1-ый шаг

в0=f(х0+ , у0+а0 ),

с0=f(х0+h,у0+в0h),

F0= (а0+в0+с0),

у1=у0+F0h,

х1=х0+h,

а1=f(х1у1),

2-ой шаг

в1=f(х1+ , у1+а1 ),

с1=f(х1+h,у1+в1h),

F1= (а1+4в1+с1),

у2=у1+F1h,

х2=х1+h,

·

·

· аn-1=f(хn-1, уn-1),

n-ый шаг

вn-1=f(хn-1+ , уn-1+аn ),

сn-1=f(хn-1+h,уn-1+вnh),

Fn-1= (аn-1+4вn-1+сn-1),

уn=уn-1+Fn-1 ·h,

хn=хn-1+h.

Дифференциальное уравнение, начальные условия и набор шагов интегрирования, указанные в варианте:

Варианты задания:

№ п/п

Дифференциальное уравнение

Точное решение уравнения

Нач. условия

xmax

Метод решения

2

Метод Р-К 3-ей степени точнос-ти, x=0,05; 0,04; 0,03

Схема алгоритма решения дифференциального уравнения: