- •Пермский национальный исследовательский политехнический университет
- •Предполагается, что студенты владеют основными навыками работы с приложением Microsoft Excel в пределах учебного курса «Информатика-1». Литература.
- •Требования по оформлению пояснительной записки к отчету по практическим работам
- •Содержание отчета:
- •Практическая работа 1
- •Порядок выполнения работы
- •Второй этап – этап уточнения корня (этап построения итерационного процесса) до заданной точности
- •Условное форматирование
- •Исследовательская часть (численный эксперимент)
- •Последовательность действий
- •Контрольные вопросы к практической работе №1
- •Практическая работа №2 Тема. Матрицы, действия над матрицами. Нормы матрицы и вектора. Матричные функции ms Excel
- •Порядок выполнения работы
- •Рекомендации к выполнению работы
- •Контрольные вопросы к практической работе №2
- •Практическая работа 3
- •Порядок выполнения работы
- •Последовательность действий:
- •Порядок выполнения работы
- •Пример решение слау методом Якоби
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы к практической работе №3
- •. Практическая работа 4
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы к практической работе №4
- •Практическая работа 5. Тема. Аппроксимация. Среднеквадратичное приближение функций
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы к практической работе №5
- •Практическая работа 6.
- •Порядок выполнения работы
- •Практическая работа №7
- •Рекомендации к решению задач линейного программирования с использованием приложения Excel
- •Порядок выполнения работы
- •Варианты заданий к практической работе № 2
- •Варианты заданий к практической работе №3
- •Варианты задания к практической работе №6
- •Варианты задания к практической работе №6
- •Приложение 7.1. Исходные данные к заданию 7.1.
- •Задача планирования производства
- •3 Задача об оптимальном выпуске продукции
- •4. Задача оптимизации производственной программы
- •5. Задача о назначениях
- •6. Задача о получении максимальной прибыли
- •7. Задача об оптимальном раскрое материалов
- •8. Задача оптимального производственного планирования
- •10. Задача о максимизации прибыли
- •11*. Транспортная задача
- •12. Задача об оптимальном использовании материалов
- •13. Транспортная задача (цементные заводы - жбк)
- •14. Распределительная задача
- •15. Задача о застройке микрорайона
- •16*. Задача о покрытии местности при строительстве объектов
- •7. Задача о застройке микрорайона
- •18. Задача оптимального выпуска станков
- •19. Задача об оптимальном выпуске продукции
- •20. Задача об оптимальном выпуске продукции
- •21. Задача о назначениях (проблема выбора)
- •22. Задача о получении максимальной прибыли
- •23. Задача оптимизации производственной программы
- •24*. Задача о дивидендах
- •25*. Задача размещения водопроводных сооружений
- •26*. Задача размещения котельных
- •27*. Задача рационального раскроя
- •28*. Задача о планировании смен на производстве
- •29. Задача оптимального планирования выпуска продукции
- •30. Задача о получении максимальной прибыли
- •Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Практическая работа 1
Тема. Приближенные методы решения нелинейных уравнений
Задание.
Решить нелинейное уравнение с заданной точностью ,
f(x)=0 (1.1)
двумя приближёнными (итерационными) методами:
методом половинного деления (все студенты)
методом, выбранным в соответствии с вариантом.
Вид уравнения и метод выбрать в соответствии с вариантом (приложение 1).
Порядок выполнения работы
Первый этап – этап локализация корней
Определите область допустимых значений (ОДЗ) функции y=f(x).
Определите количество действительных корней уравнения (1.1) и их расположение. Для этого протабулируйте функцию y=f(x) на достаточно большом отрезке [а, b] из ОДЗ с шагом h=(b-a)/10 и постройте её график (рис.1.1).
Выделите отрезки, на которых существует единственный корень, используя теорему из математического анализа.
Теорема 1. Уравнения (1.1) имеет единственный корень в интервале x*Î (а, b), если функция у=f(x) удовлетворяет на отрезке xÎ [a, b] следующим условиям:
функция непрерывна,
f(a) f(b)<0, т.е. функция у=f(x) принимает разные знаки на концах отрезка;
функция монотонна для xÎ [a, b] , т.е. производная f ’(x) сохраняет знак на этом отрезке.
Определите нулевое приближение (нулевую итерацию) х0 для метода хорд и метода касательных.
Второй этап – этап уточнения корня (этап построения итерационного процесса) до заданной точности
Для построения итерационного процесса используйте одну из приведенных ниже расчетных схем в зависимости от метода решения нелинейного уравнения (рис. 1.2, 1.3 и 1.4).
Рис.1.2 Расчетная схема метода половинного деления
Для формирования концов сужающегося отрезка [a, b] в методе половинного деления рекомендуется использовать логическую функцию Excel ЕСЛИ.
Формат функции ЕСЛИ:
ЕСЛИ (<условие>; <результат, если <условие>=True>;
<результат, если<условие>=False>)
Рис.1.3. Расчетная схема метода хорд
Рис.1.4. Расчетная схема метода касательных
Условное форматирование
Условное форматирование–это форматирование выделенных ячеек на основе некоторого критерия, в результате чего произойдет цветовое оформление ячеек, содержимое которых удовлетворяет заданному условию.
Чтобы сделать наглядным окончание итерационного процесса, воспользуйтесь Условным форматированием. Для этого выполните следующие действия:
выделите ячейки последнего столбца расчетной схемы, где будет задаваться критерий окончания итерационного процесса (рис. 1.2, или 1.3, или 1.4);
на вкладке Главная выберите панель Стили и нажмите кнопку Условное форматирование;
в появившемся меню (рис.1.5) выберите пункт Правила выделения ячеек, а в подменю – пункт Меньше;
Рис.1.5. Установка параметров условного форматирования
в левой части открывшегося диалогового окна Меньше (рис.1.6) задайте значение, которое будет использовано в качестве критерия (в нашем примере это адрес ячейки Е4 для всех трех расчетных схем, где находится значение точности ε).
в выпадающем списке правой части окна выберите цвет, которым будут окрашены ячейки, отвечающие заданному условию; и нажмите кнопку ОК.
Рис.1.6. Диалоговое окно условного форматирования
В результате условного форматирования наглядно видно (рис.1.2, 1.3 и 1.4)., что решением нелинейного уравнения (1.1) с точностью =0,01 является:
Приближенное значение корня |
Номер итерации |
Метод |
Х*≈1,763 |
n=3 |
касательных |
Х*≈1,759 |
n=3 |
хорд |
Х*≈1,758 |
n=8 |
половин.деления |