РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ в Eureka.

Рекомендации по решению задачи:

1. Решить задачу, используя ППП Eureka.

2. Исходя из полученного решения, выбрать границы существования корня.

3. Составить блок – схему решения и программу на QBasic.

Контрольные вопросы
«Уточнение корня уравнения»

1. В чем заключается геометрический смысл метода половинного деления?

2. Какой оператор цикла используется в процедуре дихотомии?

3. Какими свойствами должна обладать функция F(x), чтобы методом половинного деления можно было гарантировать решение уравнения F(x)?

4. Что необходимо для нахождения хотя ы одного действительного корня уравнения F(x) методом половинного деления?

5. Какие процедуры функции используются в программе?

6. Какой функцией заменяется левая часть уравнения F(x)=0 в методе итерации?

7. Что называется сходимостью метода итерации?

8. Каково условие сходимости метода итерации и как это условие проверяется в программе?

9. В чем заключается геометрическая интерпретация метода Ньютона?

10. Исходя из чего выбирается в методе Ньютона первое приближение Х0

11. Для чего в программе предусмотрена процедура-функции для второй производной от исходной функции?

Варианты заданий для самостоятельного решения

Задание.

1. Уточнить корень уравнения, используя следующие методы:

- метод половинного деления;

- метод простой итерации;

- метод касательных (Ньютона).

2. Для вариантов заданий, представленных в таблице 4, выбрать точность вычисления.

3. Для вариантов заданий, представленных в таблице 6, вычислить корень с заданной точностью.

4. Для вариантов заданий, представленных в таблице 7,8,9, установить границы существования корня, точность вычисления, установить границы существования корня.

 

Таблица заданий № 4.

П\П Вид уравнения Начальное приближение корня
1. x – sin 2x – 1 = 0
2. 2x ^ 3 + 4x – 1 = 0 0.1
3. x ^ 3 + 12x – 2 = 0 0.95
4. 5 – x – 8lnx = 8 4.32
5. x ^ 3 + x = 1000 9.42
6. x – sin x = 0.25 1.17
7. x ^ 3 – 6x ^ 2 + 20 = 0 2.25
8. 5x ^ 3 + 10x ^ 2 + 5x – 1 = 0 0.6
9. 3sin +0.34x-3.8 =0
10. x – 3 + sin (3.6x) = 0
11. arcos(x)- = 0
12. √1- 0.4x ^ 2 – arcsin x = 0
13. x – 2 + sin x = 0 1.2
14. 1 – x + sin x – ln (1 + x) = 0
15. x ^ 2 – ln (1 + x) – 3 = 0
16. x ^ 3 + x ^ 2 – 3 = 0 0.6
17. x ^ 3 – x – 0.2 = 0 0.9
18. 5x ^ 3 – x – 1 = 0 0.6
19. x ^ 3 – 2x – 5 = 0 1.9
20. x ^ 3 + x = 1000 9.1
21. x ^ 4 + 2x ^ 3 – x – 1 = 0
22. x ^ 3 – x – 2 = 0 0.9
23. x – sin x/2 – 1 = 0
24. 2 ^ 3 + 4x – 1 = 0 0.1
25. x ^ 3 + 12x – 2 = 0 0.95

 

Таблица заданий № 5

П\П Вид уравнения Отрезок
1. 0.25x ^ 3 + x – 1 .2502 = 0 0, 2
2. 0.1x ^ 2 – xlnx = 0 1, 2
3. 3x – 4lnx – 5 = 0 2, 4
4. e ^ x – e ^ -x – 2 = 0 0, 1
5. e ^ x + lnx – 10x = 0 3, 4
6. 3x – 14 + e ^ x – e ^ -x = 0 1, 3
7. 3ln ^ 2x + 6lnx– 5 = 0 1, 3
8. 2xsinx – cosx = 0 0.4, 1
9. xtgx – 1\3 = 0 0.2, 1
10. √ 1 – x - cos√ 1 – x = 0 0, 1

 

Таблица заданий № 6

№ вар. Уравнение Интервал Точность
1. x – 1\ (2 + sin2x) = 0 [0; 1] 10 ־³
2. arcsin(x\3) - √ 1 – (x\3) ^ 2 = 0 [ 1,5; 3] 10 ־³
3. x - √ 9 –x+ x ^ 2 = 0 [1; 2] 10 ־³
4. √1 – x ^ 2 - arcsin x = 0 [0; 1] 10 ־³
5. tgx – (1/3)(tgx)^3 + (1/5)(tg x) ^ 5 – 1/3 = 0 [0; 0,8] 10 ־³
6. e ^ x – e (- x) – 2 = 0 [0; 1] 10 ־³
7. cosx – e(-(x ^ 2) / 2) + x – 1 = 0 [0; 2] 10 ־³
8. sin(x ^ 2) + cos( x ^ 2) – 10x = 0 [0; 1] 10 ־³
9. 3sin√x + 0,35x – 3,8 = 0 [2; 3] 10 ־³
10. √1 – 0,04 (x ^ 2) – x = 0 [0; 1] 10 ־³
11. 1/4(x ^ 3) + x – 1,25 = 0 [0; 1] 10 -5
12. x – sin(x + 2) = 0 [0; 1] 10 -5
13. √1 – x - cos√1 – x = 0 [0; 1] 10 ־³
14. 0,1(x ^ 2) – x lnx = 0 [1; 2] 10 ־³
15. 3x – 4 lnx – 5 = 0 [1;4] 10 ־³
16. e ^ x + lnx – 10 x = 0 [1; 4] 10 ־³
17. x tgx – 1/3 = 0 [0; 1] 10 ־³
18. 0,25(x ^ 3) + x – 1,25 = 0 [0; 2] 10 ־³
19. 3x – 14 + e ^ x + e (-x) = 0 [1; 3] 10 ־³
20. 2x sinx – cosx = 0 [0,4; 1] 10 ־³
21. 1/(1 + x ^ 2) – x = 0 [1; 2] 10 ־³
22. .(tg x) ^ 2 – x = 0 [1; 2] 10 ־³
23. x + ln(х + 0.5) - 0.5 = 0 [0;2] 10 ־³
24. x ^3 – х - 0.2 = 0 [1;1,1] 10 ־³
25. x^ 4 + 2х^ 3 – х – 1 = 0 [0; 1] 10 ־³
26. x ^ 3 – 0.2х^ 2 - 0.2х - 1.2 = 0 [1;1,5] 10 ־³
27. 2sin^2х/3 – Зсоs^2х/4 = 0 [0;П/2] 10־³
28. x ^ 4 + 0.8х ^ 3 - 0.4х ^ 2 - 1.4х - 1.2 = 0 [-1,2;-0,5] 10־³
29. x ^ 4 - 4.1х ^ 3 + х^ 2 - 5.1х + 4.1 = 0 [3,7;5] 10־³
30. х2 ^ х – 1 = 0 [0;1] 10־³

 

Таблица заданий № 7

№ вар Уравнение № вар Уравнение
1. x – sinx = 0,25 16. 16. tg(0,3x + 0,4) = x ^ 2
2. tg(0,58x + 0,1) = x ^ 217. 17. x ^ 2 – 20sinx = 0
3. √x – cos(0,387x) = 018. 18. ctgx – x/4 = 0
4. tg(0,4x + 0,4) = x ^ 2 19. 19. tg(0,47x + 0,20 = 0
5. lgx – 7/(2x + 6) = 020. 20. x ^ 2 + 4sinx = 0
6. tg(0,5x + 0,2) = x ^ 2 21. 21. ctgx – x/2 = 0
7. 3x – cosx – 1 = 022. 22. 2x – lgx – 7 = 0
8. x + lgx = 0,523. 23. tg(0,44x + 0,30 = 0
9. tg(0,5x + 0,1) = x ^ 2 24. 24. 3x – cosx – 1 = 0
10. x ^ 2 + 4sinx = 025. 25. ctgx – x/10 = 0
11. ctg1,05x – x ^ 2 = 026. 26. x ^ 2 + 4sinx = 0
12. tg(0,4x + 0,3) = x ^ 2 27. 27. tg(0,36x + 0,4) = 0
13. xlgx – 1,2 = 028. 28. x + lgx = 0,5
14. 1,8x ^ 2 – sin10x = 0 29. 29. ctgx – x/5 = 0
15. ctgx – x/4 = 030. 30. 2lgx – x/2 + 1 = 0

 

 

Таблица заданий № 8

№ вар Уравнение № вар Уравнение
1. x ^ 3 – 3x ^ 2 + 9x – 8 = 0. x ^ 3 + 4x – 6 = 0
2. x ^ 3 – 6x – 8 = 0 x ^ 3 + 0,2x ^ 2 + 0,5x + 0,8 = 0
3. x ^ 3 – 3x ^ 2 + 6x + 3 = 0 x ^ 3 – 3x 62 + 12x – 12 = 0
4. x ^3 – 0,1x ^ 2 + 0,4x –1,5 = 0 x ^3 -0,2 x^2 + 0,3x + 1,2 = 0
5. x ^ 3 – 3x ^ 2 + 9x + 2= 0 x ^ 3 – 2x + 4 = 0
6. x ^ 2 + x – 5 = 0 x ^ 3 – 0,2x ^ 2 + 0,5x – 1,4 = 0
7. x ^ 3+ 0,2 x ^2 +0,5x –1,2 = 0 x ^ 3 – 3x ^ 2 + 6x – 5 = 0
8. x ^ 3 + 3x + 1 = 0 x ^ 3 – 0,1x ^ 2 + 0,4x + 1,2 = 0
9. x ^ 3 + 0,2x ^ 2 + 0,5x – 2 = 0 x ^ 3 – 0,2x ^ 2 + 0,5x – 1 = 0
10. x ^ 3 – 3x ^ 2 + 12x – 9 = 0 x ^ 3 + 3x ^ 2 + 12x + 3 = 0
11. x ^3 –0,2x ^ 2 + 0,3x – 1,2 = 0 x ^ 3 – 0,1x ^ 2 + 0,4x + 2 = 0
12. x ^ 3 – 3x ^ 2 + 6x – 2 = 0 x ^ 3 – 0,2 x ^ 2 + 0,4x – 1,4 = 0
13. x ^ 3 –0,1x ^ 2 +0,4x –1,5 = 0 x ^ 3 + 0,4x ^ 2 + 0,6x – 1,6 = 0
14. x ^ 3 + 3x ^ 2 + 6x – 1 = 0 x ^3 + x – 3 = 0
15. x ^ 3 +0,1x ^ 2+0,4x –1,2 = 0 x ^ 3 – 0,2x ^ 2 + 0,5x + 1,4 = 0

 

Таблица заданий № 9

№ вар Уравнение № вар Уравнение
1). 2x ^ 3 – 3x ^ 2 – 12x – 5 = 0 2x ^ 3 – 3x ^ 2 – 12x + 1 = 0
2). x ^ 3 – 3x ^ 2 – 24x – 3 = 0 x ^ 3 – 3x ^ 2 – 24x – 5 = 0
3). x ^ 3 – 3x ^ 2 + 3 = 0 x ^ 3 – 4x ^ 2 + 2 = 0
4). x ^ 3 – 12x + 6 = 0 x ^ 3 – 12x – 5 = 0
5). x ^ 3 + 3x ^ 2 – 24x – 10 = 0 x ^ 3 + 3x ^ 2 – 24x + 1 = 0
6). 2x ^ 3 – 3x ^ 2 – 12x + 10 = 0 2x 6 3 – 3x^ 2 – 12x + 12 = 0
7). 2x ^ 3 + 9x ^ 2 – 21 = 0 2x ^ 3 + 9x ^ 2 – 6 = 0
8). x ^ 3 – 3x ^ 2 + 2,5 = 0 x ^ 3 – 3x ^ 2 + 1,5 = 0
9). x ^ 3 + 3x ^ 2 – 2 = 0 x ^ 3 – 3x ^ 2 – 24x + 10 = 0
10). x ^ 3 + 3x ^ 2 – 3,5 = 0 x ^ 3 + 3x ^ 2 – 24x – 3 = 0
11). x ^ 3 + 3x ^ 2 – 24x + 10 = 0 x ^ 3 – 12x – 10 = 0
12). x ^ 3 – 3x ^ 2 – 24x – 8 = 0 2x ^ 3 + 9x ^ 2 – 4 = 0
13). 2x ^ 3 + 9x ^ 2 – 10 = 0 2x ^ 3 – 3x ^ 2 – 12x + 8 = 0
14). x^ 3 – 12x + 10 = 0 X ^ 3 + 3x ^ 2 – 1 = 0
15). x ^ 3 +3x ^ 2 – 3 = 0 x ^ 3 – 3x ^ 2 + 3,5 = 0

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
«Методы численного решения дифференциальных уравнений.
Уравнения 1-го порядка»

Цель работы

Ознакомление с принципом модульного программирования на примере задачи решения дифференциальных уравнений и использование оболочки QBasic для построения подпрограмм и головного модуля.

Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя вариант задания, включающий в себя

· дифференциальное уравнение (F(x))

· интервал (а,b)

· шаг (h)

· краевое значение функции (у0)

 

2. Написать подпрограмму для каждого метода (Эйлера, Эйлера-Коши,
Рунге-Кутта)

3. Написать подпрограмму процедуры-функции

4. Написать головной модуль

5. Отладить программу и получить результаты

6. Построить график решений дифференциального уравнения для всех 3-х методов в Excel.

Содержание отчета

1. Содержательная постановка задачи

2. Исходные данные

3. Краткое описание методов

4. Блок схема подпрограмм и блок схема головного (или управляющего) модуля

5. Листинг подпрограмм и управляющего модуля

6. Распечатка полученных результатов

7. Распечатка результатов в Excel.

Теоретические сведения