Решение нелинейных уравнений
Лабораторная работа
Решение нелинейных уравнений
Задание
N =07
М=2
Дано уравнение:
1. Найти все решения уравнения графически.
2. Уточнить значение одного из действительных решений уравнения с точностью до
e = 0,001:
2.1. *методом половинного деления;
2.2. *методом Ньютона - Рафсона;
2.3. методом секущих;
2.4. конечно-разностным методом Ньютона;
2.5. *методом простой итерации;
2.6. *методом хорд и касательных
2.7. комбинированным методом Ньютона.
3. Результаты расчетов оформить таблично с кратким описанием каждого использованного метода: расчетные формулы, выбор начального приближения, критерий остановки и пр.
4. Из методов пункта 2 задание на лабораторную работу предусматривает обязательное использование 4-х методов, отмеченных звездочками, и одного из остальных методов по усмотрению студента.
нелинейный уравнение графический ньютон итерация
1. Решение уравнения графически:
2. Метод половинного деления
Расчетная формула: следующее значение x получается делением отрезка пополам.
Начальное приближение:
Критерий остановки: <2; .
Таблица результатов
Метод половинного деления | ||||||||||
k | ak | bk | xk | f(ak) | f(bk) | f(xk) | |bk-ak| | f(xk)*f(ak) | f(xk)*f(bk) | |bk-ak|<2ε |
0 | 0 | 1,5 | 0,75 | -2,070 | 4,305 | -0,148 | 1,5 | 0,306360 | -1,000000 | - |
1 | 0,75 | 1,5 | 1,125 | -0,148 | 4,305 | 1,604 | 0,75 | -0,237392 | 6,905220 | - |
2 | 0,75 | 1,125 | 0,938 | -0,148 | 1,604 | 0,631 | 0,375 | -0,093388 | 1,012120 | - |
3 | 0,75 | 0,938 | 0,844 | -0,148 | 0,631 | 0,219 | 0,188 | -0,032412 | 0,138190 | - |
4 | 0,75 | 0,844 | 0,797 | -0,148 | 0,219 | 0,03 | 0,094 | -0,004440 | 0,006570 | - |
5 | 0,75 | 0,797 | 0,774 | -0,148 | 0,03 | -0,058 | 0,047 | 0,008584 | -0,001740 | - |
6 | 0,774 | 0,797 | 0,786 | -0,058 | 0,03 | -0,012 | 0,023 | 0,000696 | -0,000360 | - |
7 | 0,786 | 0,797 | 0,792 | -0,012 | 0,03 | 0,011 | 0,011 | -0,000132 | 0,000330 | - |
8 | 0,786 | 0,792 | 0,789 | -0,012 | 0,011 | -0,001 | 0,006 | 0,000012 | -0,000010 | - |
9 | 0,789 | 0,792 | 0,791 | -0,001 | 0,011 | 0,007 | 0,003 | -0,000007 | 0,000080 | - |
10 | 0,789 | 0,791 | 0,790 | -0,001 | 0,007 | 0,003 | 0,002 | -0,000003 | 0,000020 | - |
11 | 0,789 | 0,790 | 0,790 | -0,001 | 0,003 | 0,003 | 0,001 | + |
3. Метод Ньютона – Рафсона
Расчетная формула: , где
Начальное приближение:.
Критерий остановки: |f(xk+1)-f(xk)|<ε; .
Таблица результатов:
Метод Ньютона – Рафсона | ||||
k | xk | f(xk) | f'(xk) | |f(xk+1)-f(xk)|<ε |
0 | 0,75 | -0,1481 | 3,688 | - |
1 | 0,79 | 0,003 | 3,872 | - |
2 | 0,789 | -0,0008 | 3,868 | + |
4. Метод Ньютона – Рассела
Расчетная формула:
Начальное приближение: : x = 0,75
Критерий остановки: |f(xk+1)-f(xk)|<ε, .
Таблица результатов:
Метод Ньютона – Рассела | ||||||
k | xk | h | xk+h | f(xk) | f(xk+h) | |f(xk+1)-f(xk)|<ε |
0 | 0,75 | 1 | 1,75 | -0,1481 | 6,789 | - |
1 | 0,771 | 1 | 1,771 | -0,0697 | 7,027 | - |
2 | 0,781 | 1 | 1,781 | -0,0316 | 7,141 | - |
3 | 0,785 | 1 | 1,785 | -0,0163 | 7,187 | - |
4 | 0,787 | 1 | 1,787 | -0,0086 | 7,211 | - |
5 | 0,788 | 1 | 1,788 | -0,0047 | 7,222 | - |
6 | 0,789 | 1 | 1,789 | -0,0008 | 7,234 | - |
7 | 0,789 | 1 | 1,789 | -0,0008 | 7,234 | + |
5. Метод простой итерации
Расчетная формула:. x=(x), где (x)=x - k f(x), k=0.11
Начальное приближение: x = 0,75
Критерий остановки: |xk+1-xk|≤ε; .
Таблица результатов
Метод простой итерации | |||
k | xk | φ(xk) | |xk+1-xk|≤ε |
0 | 0,5 | 0,604 | - |
1 | 0,604 | 0,675 | - |
2 | 0,675 | 0,720 | - |
3 | 0,720 | 0,748 | - |
4 | 0,748 | 0,765 | - |
5 | 0,765 | 0,775 | - |
6 | 0,775 | 0,781 | - |
7 | 0,781 | 0,784 | - |
8 | 0,784 | 0,786 | - |
9 | 0,786 | 0,787 | - |
10 | 0,787 | 0,788 | - |
11 | 0,788 | 0,789 | - |
Синтез и анализ логической схемы при кубическом задании булевой функции Теоретический анализ модели комплексного числа Уравнение Дирака в квантовой теории Доказательство теоремы о представлении дзета-функции Дедекинда Зависимость высоты дерева от среднегодовой температуры
Актуально:
|