Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторные по математике Ярмизин.docx
Скачиваний:
3
Добавлен:
16.09.2019
Размер:
44.89 Кб
Скачать

Росжелдор

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Кафедра «Высшая математика»

Лабораторные работы

Выполнил

студент группы

МЭ-2-642 : Ярмизин Е. И.

Проверил: Хопёрский А.Н.

Ростов – на – Дону

2012

Лабораторная работа № 1

'' Метод бисекции.''

Приближенное решение уравнений f(x) = 0 итерационным методом делением пополам (метод бисекций).

1.Пусть задана непрерывная функция f(x) = sin(x) – 0.2x и требуется найти корень уравнения f(x) = 0.Предположим, что найден отрезок [ a, b ] такой, что f(a) · f(b)<0. Тогда, согласно теореме Больцано - Коши внутри, внутри отрезка [ a, b ] существует точка С, в которой значение функции f(0)=0, c є [ a, b ]

Итерационный метод бисекций состоит в построении последовательности вложенных отрезков, на концах которых функция принимает значение равных знаков. Каждый последующий отрезок получают делением его пополам предыдущего.

Процесс построения последовательности отрезков позволяет найти корень уравнения f(x) = sin(x) – 0.2x с любой заданной точностью.

Опишем один шаг итераций. Пусть на (n-1) – м шаге найден отрезок f(an-1) · f(bn-1) <0. Делим его пополам точкой Ḝ=(an-1 + bn-1) /2 и вычисляем f(Ḝ). Если f(Ḝ)=0, то Ḝ=(an-1 + bn-1) /2 корень уравнения. Если f(Ḝ)≠0, то из двух половин отрезка выберем ту, на концах которой функция имеет противоположные знаки, так как один из корней лежит на этой половине. Таким образом

an = an-1, bn = Ḝ, если f(Ḝ)* f(an-1 )<0 или

an = Ḝ, bn= bn-1, если f(Ḝ)* f(an-1 )>0

Если требуется найти корень с точностью Е, то деление пополам продолжаем до тех пор, пока длине отрезка не станет меньше 2Е (|an - bn|<2E). Тогда координата середины отрезка и есть значение корня с требуемой точностью Е

Метод бисекций простой и надежный метод поиска простого корня уравнения

f(x) = 0. Он сходится для любых непрерывных функций в том числе для недифференцируемых. Скорость сходимости велика.

Лабораторная работа №1

Функция: f(x) = sin(x) – 0,2x

Программа для вычисления, путем "метода бисекций"

CLS

PRINT "METOD BISEKCII"

INPUT "VVEDITE POGRECHNIST"; E: K = 0

2 INPUT "VVEDITE INTERVAL BPJKZCII A,B"; A1, B1: A = A1: B = B1

DEF FNF (X) = SIN(X) - .2 * X

REM "PROVERKA INTERVALA"

IF FNF(A) * FNF(B) < 0 THEN 1

PRINT "NEVERNO ZADAN INTERVAL": GOTO 2

1 X0 = .5 * (A + B)

Y = FNF(X0): K = K + 1

IF Y=0 YHEN 3

IF Y * FNF(A) > 0 THEN 4

B = X0: GOTO 5

4 A = X0

5 IF ABS(Y) > E THEN 1

3 PRINT "OTREZOK(A,B)", "("; A1; ","; B1; ")"

PRINT "X="; X0

PRINT "F(X)="; FNF(X0), "E="; E

PRINT "CHISLO INTERACII"; K

END

вывод программы:

Отрезок(A,B)=(0.1, 3.14) Отрезок(A,B)=(0.1, 3.14) Отрезок(A,B)=(0.1, 3.14)

E(погрешность) = 0,01 E(погрешность) = 0,0001 E(погрешность) = 0,00001

X = 2.59375 X = 2.595791 X = 2.595745

F(x) = 2.096564 F(x) =-5.462357 F(x) = -5.840342

число итераций: 7 число итераций: 14 число итераций: 16

График : «Нахождение интервала методом изоляции корня»