Главная страница

математическое моделирование. 7915726_мат_мод_испр. Используя заданную функцию f(x), которая выбирается из таблицы 1 по числу N


Скачать 191.88 Kb.
НазваниеИспользуя заданную функцию f(x), которая выбирается из таблицы 1 по числу N
Анкорматематическое моделирование
Дата29.01.2022
Размер191.88 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файла7915726_мат_мод_испр.docx
ТипДокументы
#345362
страница2 из 5
1   2   3   4   5

Задание 3.


Дано уравнение f(х) = 0. Отделить корни в интервале [а, b] и уточнить один из них (любой на выбор) заданным методом. Разработать блок-схему алго­ритма используемого метода. Результаты представить в виде таблиц (i - хi - f(хi)), и гра­фиков в координатах хi - f(хi), где i – номер шага (итерации).

Отделение корней произвести аналитическим или графическим методом, если аналитический метод окажется затруднительным.

Уточнение корней произвести одним методом. Метод уточнения корней выбрать по числу N6+1 из общего списка методов:

Метод сканирования.
Отделим корни графически



Рис. 2 График функции f(x)=ln(x+1)*sin(x) на интервале [0;10]
блок-схема метода сканирования


Имеем четыре корня

первый корень тривиальный х = 0

второй корень локализован на интервале [3;3,5]

третий корень локализован на интервале [6;6,5]

четвертый корень локализован на интервале [9;9,5]

Ищем корень на интервале [6;6,5] с точностью 0.01

В методе сканирования используется табличный способ отделения корней. Отрезок локализации [a, b] делится на малые отрезки длиной, равной заданной погрешности нахождения корня ε, на концах этих отрезков вычисляются значения функции f(x) . На каждом из этих отрезков проверяется условие



и в случае его выполнения выбирается отрезок, где функция меняет знак (или точно равна нулю). В качестве решения можно взять любую точку выделенного отрезка, левую или правую границу этого отрезка или середину отрезка x*=(x(i)+x(i+1))/2, что гораздо лучше

Сделаем пару итерация

х1 = 6: f(6)=ln(6+1)*sin(6) = -0,5437;

х2 = 6,01: f(6,01)=ln(6,01+1)*sin(6,01) = -0,5254; f(6)* f(6,01) > 0 => Корня нет

х3 = 6,02: f(6,02)=ln(6,02+1)*sin(6,02) = -0,507; f(6,01)* f(6,02) > 0 => Корня нет

и т.д.

Строим таблицу

xi

xi+1

f(xi)

f(xi+1)

Корень

6

6,01

-0,54372

-0,52539

Нет

6,01

6,02

-0,52539

-0,50699

Нет

6,02

6,03

-0,50699

-0,4885

Нет

6,03

6,04

-0,4885

-0,46994

Нет

6,04

6,05

-0,46994

-0,4513

Нет

6,05

6,06

-0,4513

-0,43259

Нет

6,06

6,07

-0,43259

-0,41381

Нет

6,07

6,08

-0,41381

-0,39496

Нет

6,08

6,09

-0,39496

-0,37604

Нет

6,09

6,1

-0,37604

-0,35706

Нет

6,1

6,11

-0,35706

-0,33801

Нет

6,11

6,12

-0,33801

-0,3189

Нет

6,12

6,13

-0,3189

-0,29973

Нет

6,13

6,14

-0,29973

-0,2805

Нет

6,14

6,15

-0,2805

-0,26122

Нет

6,15

6,16

-0,26122

-0,24188

Нет

6,16

6,17

-0,24188

-0,22249

Нет

6,17

6,18

-0,22249

-0,20305

Нет

6,18

6,19

-0,20305

-0,18356

Нет

6,19

6,2

-0,18356

-0,16403

Нет

6,2

6,21

-0,16403

-0,14445

Нет

6,21

6,22

-0,14445

-0,12483

Нет

6,22

6,23

-0,12483

-0,10516

Нет

6,23

6,24

-0,10516

-0,08546

Нет

6,24

6,25

-0,08546

-0,06573

Нет

6,25

6,26

-0,06573

-0,04596

Нет

6,26

6,27

-0,04596

-0,02616

Нет

6,27

6,28

-0,02616

-0,00632

Нет

6,28

6,29

-0,00632

0,013537

Да

6,29

6,3

0,013537

0,033424

Нет

6,3

6,31

0,033424

0,053335

Нет

6,31

6,32

0,053335

0,073267

Нет

6,32

6,33

0,073267

0,09322

Нет

6,33

6,34

0,09322

0,11319

Нет

6,34

6,35

0,11319

0,133176

Нет

6,35

6,36

0,133176

0,153176

Нет

6,36

6,37

0,153176

0,173187

Нет

6,37

6,38

0,173187

0,193208

Нет

6,38

6,39

0,193208

0,213237

Нет

6,39

6,4

0,213237

0,233271

Нет

6,4

6,41

0,233271

0,253308

Нет

6,41

6,42

0,253308

0,273347

Нет

6,42

6,43

0,273347

0,293384

Нет

6,43

6,44

0,293384

0,313419

Нет

6,44

6,45

0,313419

0,333448

Нет

6,45

6,46

0,333448

0,35347

Нет

6,46

6,47

0,35347

0,373483

Нет

6,47

6,48

0,373483

0,393485

Нет

6,48

6,49

0,393485

0,413473

Нет

6,49

6,5

0,413473

0,433446

Нет

6,5

6,51

0,433446

0,453401

Нет


Как видим из таблицы – функция меняет знак в диапазоне 6,28-6,29, таким образом корень

х = (6,28+6,29)/2 = 6,285

Решение в MathCad дает



Мы получили решение с вполне удовлетворительной точностью.

1   2   3   4   5


написать администратору сайта