Приклад виконання лабораторної роботи. Завдання: нехай задана функція
Завдання: нехай задана функція . Потрібно знайти корінь рівняння з точністю методом поділу відрізка навпіл (бісекцій).
Виконання:
1. Відокремлюємо корені графічним способом, для цього використовують MathCad.
Ми бачимо, що на відрізку [-2, 0] функція має два корені, а на відрізку [0, 2] функція має один дійсний корінь. Будемо уточнювати корінь на відрізку [0, 2].
2. Уточнення кореня рівняння методом поділу відрізка навпіл будемо виконувати в Excel. Для цього створимо наступну таблицю:
2.1. У клітини A2 та С2 заносимо відповідні значення відрізка на якому будемо уточнювати корінь.
2.2. У клітину B2 вводимо формулу =(A2+C2)/2
2.3. У клітину D2 вводимо формулу =cos(2*A2)-0,5*A2
2.4. Копіюємо формулу з клітини D2 у клітини E2:F2
2.5. У клітину A3 вводимо формулу =ЕСЛИ(D2*E2<0;A2;B2)
2.6. У клітину C3 вводимо формулу =ЕСЛИ(D2*E2<0;B2;C2)
2.7. У клітину G2 вводимо формулу =ABS(C3-A3)
2.8. Копіюємо формулу з клітини B2 у клітину B3
2.9. Копіюємо формули з клітин A3:C3 у клітини A4:C4; D2:G2 в D3:G3 доти, поки у стовпчику G не буде досягнута задана точність.
a | x | b | f(a) | f(x) | f(b) | точність |
-0,91615 | -1,653644 | |||||
0,5 | 0,290302 | -0,916147 | 0,5 | |||
0,5 | 0,75 | 0,2903 | -0,30426 | -0,916147 | 0,25 | |
0,5 | 0,625 | 0,75 | 0,2903 | 0,002822 | -0,304263 | 0,125 |
0,625 | 0,6875 | 0,75 | 0,0028 | -0,1492 | -0,304263 | 0,0625 |
0,625 | 0,6563 | 0,6875 | 0,0028 | -0,07269 | -0,149202 | 0,03125 |
0,625 | 0,6406 | 0,65625 | 0,0028 | -0,0348 | -0,072691 | 0,015625 |
0,625 | 0,6328 | 0,64063 | 0,0028 | -0,01595 | -0,034795 | 0,007813 |
0,625 | 0,6289 | 0,63281 | 0,0028 | -0,00655 | -0,01595 |
Корінь знайдений з точністю
Знайти корінь рівняння можна за допомогою функції root
Завдання: нехай задана функція . Потрібно знайти корінь рівняння з точністю методом Ньютона.
1. Відокремлюємо корені графічним способом, для цього використовують MathCad.
На відрізку [0,5] знаходиться єдиний корінь.
2. Визначаємо яка з точок буде братися за початкове наближення. Для цього знаходимо другу похідну і визначаємо її значення в точці
За початкове наближення беремо
3. Визначаємо першу похідну функції:
4. Уточнюємо корінь методом Ньютона в Excel.
Корінь знайдений з точністю
Завдання: нехай задана функція . Потрібно знайти корінь рівняння з точністю методом ітерацій.
Виконання в MathCad.
1. Представляємо рівняння в канонічній формі:
2. Перевіряємо умову збіжності
Всі перевірки виконуємо в MathCad:
Точність досягнута, тому що . Тому корінь х=2.09445
Знайти корінь рівняння можна за допомогою функції root
Виконання в Excel. Нехай задана функція . Потрібно знайти корінь рівняння з точністю методом ітерацій.
1. Відокремлюємо корінь графічним методом
Будемо розглядати відрізок [2, 3].
2. Представляємо рівняння в канонічній формі:
3. Перевіряємо умову збіжності
Всі перевірки виконуємо в MathCad:
4. Знаходимо мінімальне та максимальне значення похідної на відрізку [a,b];
m=10; M=25;
Корінь знайдений з точністю
Лабораторна робота №6