- •Численные методы
- •Введение
- •1. Решение нелинейных уравнений
- •Постановка задачи
- •1.2. Основные этапы отыскания решения
- •1.3. Метод половинного деления
- •1.4. Метод простой итерации
- •Приведение уравнения к виду для обеспечения выполнения неравенства
- •1.5. Метод Ньютона (метод касательных)
- •1.6. Видоизменённый метод Ньютона
- •1.7. Метод хорд
- •1.8. Комбинированный метод
- •Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •2.1. Постановка задачи
- •2.2. Метод простой итерации
- •2.3. Метод Зейделя
- •3. Решение систем нелинейных уравнений
- •3.1. Постановка задачи
- •3.2. Метод Ньютона для системы нелинейных уравнений
- •3.3. Метод итерации для нелинейной системы уравнений
- •3.4. Метод скорейшего спуска решения нелинейных систем
- •3.5. Метод скорейшего спуска для случая линейной системы
- •4. Приближение функций
- •4. 1. Метод наименьших квадратов
- •4.2. Построение интерполяционных многочленов
- •Многочлен Лагранжа
- •Многочлен Ньютона с конечными разностями
- •5. Вычисление собственных значений матрицы Методом Данилевского
- •6. Вычисление определённых интегралов. Метод симпсона (метод парабол)
- •7. Численное решение дифференциальных уравнений
- •7.1. Постановка задачи Коши
- •7.2. Метод Эйлера
- •7.3. Модифицированные методы Эйлера
- •7.4. Метод Рунге – Кутта
- •Решение краевой задачи для линейного дифференциального уравнения второго порядка методом прогонки
- •Приложение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •3.2. Метод Ньютона для системы нелинейных уравнений 26
- •3.3. Метод итерации для нелинейной системы уравнений 30
Приложение
1. Решить уравнение методом половинного деления, хорд с точностью .
1 |
|
8 |
|
2 |
|
9 |
|
3 |
|
10 |
|
4 |
|
11 |
|
5 |
|
12 |
|
6 |
|
13 |
|
7 |
|
14 |
|
2. Решить уравнение методом Ньютона и итерации с точностью .
1 |
|
8 |
|
2 |
|
9 |
|
3 |
|
10 |
|
4 |
|
11 |
|
5 |
|
12 |
|
6 |
|
13 |
|
7 |
|
14 |
|
3. Решить уравнение методом хорд и касательных и видоизменённым Ньютона с точностью .
1 |
|
8 |
|
2 |
|
9 |
|
3 |
|
10 |
|
4 |
|
11 |
|
5 |
|
12 |
|
6 |
|
13 |
|
7 |
|
14 |
|
4. Решить систему методом простой итерации с точностью .
|
С |
d |
|
С |
d |
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
10 |
|
|
11 |
|
|
12 |
|
|
13 |
|
|
14 |
|
|
5. Решить систему методом Зейделя с точностью .
|
А |
b |
|
A |
b |
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4
|
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
10 |
|
|
11 |
|
|
12 |
|
|
13 |
|
|
14 |
|
|
6. Решить систему методом простой итерации с точностью .
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
11 |
|
12 |
|
13 |
|
14 |
|
7. Решить систему методом Ньютона с точностью .
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
11 |
|
12 |
|
13 |
|
14 |
|
8. По заданным значениям и найти прямую и параболу методом наименьших квадратов. Найти погрешность. Построить прямую и кривую в той же системе координат, где нанесены данные точки.
9. 1) Заданы значения функции в узлах , получающиеся делением отрезка на 5 частей. Найти значения функции при и с помощью интерполяционных формул Ньютона.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
0,1 |
1,0 |
1,1 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
1,1 |
1,0 |
1,2 |
1,2 |
1,1 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
1,1 |
1,2 |
2,1 |
2,2 |
2,0 |
1,9 |
2,0 |
2,2 |
2,1 |
1,8 |
2,0 |
1,9 |
2,0 |
2,2 |
1,8 |
2,2 |
1,4 |
2,9 |
3,2 |
3,0 |
3,2 |
2,9 |
3,2 |
3,1 |
3,2 |
3,0 |
3,2 |
2,8 |
2,9 |
2,9 |
3,0 |
1,6 |
3,8 |
4,2 |
3,8 |
3,8 |
4,2 |
4,2 |
3,8 |
4,1 |
3,8 |
3,8 |
4,0 |
4,0 |
4,0 |
4,1 |
1,8 |
5,2 |
5,2 |
5,1 |
5,1 |
5,2 |
5,1 |
5,2 |
5,2 |
5,0 |
4,9 |
5,2 |
5,2 |
4,9 |
4,9 |
2,0 |
5,9 |
6,0 |
5,8 |
6,1 |
5,8 |
5,9 |
6,2 |
6,1 |
6,1 |
5,8 |
6,0 |
5,8 |
6,1 |
5,9 |
2) Заданы значения функции в точках . Найти значение функции при . Задачу решить с помощью интерполяционного многочлена Лагранжа.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
2 |
13 |
1 |
12 |
2 |
12 |
2 |
12 |
1 |
12 |
2 |
12 |
2 |
10 |
3 |
13 |
3 |
13 |
4 |
12 |
3 |
14 |
3 |
13 |
4 |
11 |
3 |
10 |
5 |
14 |
5 |
14 |
5 |
13 |
5 |
15 |
5 |
14 |
5 |
10 |
5 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
0 |
11 |
1 |
12 |
2 |
12 |
2 |
13 |
2 |
13 |
1 |
12 |
2 |
12 |
2 |
12 |
3 |
13 |
4 |
13 |
3 |
14 |
3 |
13 |
3 |
13 |
5 |
12 |
3 |
14 |
5 |
11 |
5 |
14 |
5 |
12 |
5 |
14 |
6 |
14 |
7 |
13 |
5 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
10. Решить краевую задачу методом прогонки.
№ |
Дифференциальное уравнение |
Краевые условия |
|
|
1 |
|
|
|
10 |
2 |
|
|
|
20 |
3 |
|
|
|
30 |
4 |
|
|
|
40 |
5 |
|
|
|
50 |
6 |
|
|
|
10 |
7 |
|
|
|
20 |
8 |
|
|
|
30 |
9 |
|
|
|
40 |
10 |
|
|
|
50 |
11 |
|
|
|
10 |
12 |
|
|
|
20 |
13 |
|
|
|
30 |
14 |
|
|
|
40 |
11. Решить задачу Коши методом Эйлера и Рунге – Кутта.
№ |
Дифференциальное уравнение |
Начальное условие |
|
|
1 |
|
|
|
10 |
2 |
|
|
|
20 |
3 |
|
|
|
30 |
4 |
|
|
|
40 |
5 |
|
|
|
50 |
6 |
|
|
|
10 |
7 |
|
|
|
20 |
8 |
|
|
|
30 |
9 |
|
|
|
40 |
10 |
|
|
|
50 |
11 |
|
|
|
10 |
12 |
|
|
|
20 |
13 |
|
|
|
30 |
14 |
|
|
|
40 |
12. Решить системы нелинейных уравнений методом скорейшего спуска.
№ |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
10 |
|
|
11 |
|
|
12 |
|
|
13 |
|
|
14 |
|
|
13. Решить задачу Коши модифицированными методами Эйлера.
№ |
Дифференциальное уравнение |
Начальное условие |
|
№ |
1 |
|
|
|
10 |
2 |
|
|
|
30 |
3 |
|
|
|
40 |
4 |
|
|
|
50 |
5 |
|
|
|
20 |
6 |
|
|
|
30 |
7 |
|
|
|
40 |
8 |
|
|
|
40 |
9 |
|
|
|
50 |
10 |
|
|
|
20 |
11 |
|
|
|
30 |
12 |
|
|
|
40 |
13 |
|
|
|
50 |
14 |
|
|
|
20 |
14. Найти собственные значения матрицы: .
1 |
= 3; |
= 7; |
8 |
= 6; |
= 7; |
2 |
= 5; |
= 3; |
9 |
= 6; |
= -7; |
3 |
= 3; |
= 8; |
10 |
= 7; |
= -5; |
4 |
= -3; |
= 5; |
11 |
= 5; |
= 9; |
5 |
= 7; |
= 6; |
12 |
= 9; |
= 3; |
6 |
= -3; |
= -5; |
13 |
= 8; |
= 5; |
7 |
= 5; |
= -8; |
14 |
= -6; |
= -8. |
15. Вычислить определённый интеграл с точностью методом Симпсона.
№ |
интеграл |
|
№ |
интеграл |
|
1 |
|
0,001 |
8 |
|
0,0001 |
2 |
|
0,0001 |
9 |
|
0,01 |
3 |
|
0,01 |
10 |
|
0,001 |
4 |
|
0,001 |
11 |
|
0,01 |
5 |
|
0,0001 |
12 |
|
0,0001 |
6 |
|
0,01 |
13 |
|
0,01 |
7 |
|
0,001 |
14 |
|
0,0001 |