Численные методы.-4
.pdf10 5
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3.Используя составленные программы, вычислить корни системы
сзаданной точностью 10 5 .
4.Вычислить корни системы, комбинируя методы. После некоторого числа итераций согласно методу градиентного спуска продолжить счет по методу Ньютона. Указать при этом число итерации каждого метода. Изменить число итераций метода градиентного спуска и вновь вычислить корни системы уравнений, комбинируя методы.
5.Сделать анализ полученных результатов, указав число итераций для каждого метода решения.
Исходные данные к задаче 4.1
Вариант |
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Система |
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Вариант |
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Система |
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y |
y |
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x 9 |
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x 7;10 |
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2 24 |
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y 2;2 |
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2 |
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g x, y |
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3 |
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f x, y |
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8x 72 |
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3 |
5 |
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1 |
x 7,5;10 |
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2 81 |
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10 |
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8x |
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2 |
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g x, y |
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6 12 y |
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x 9 |
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y 1,5;1,5 |
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4 y 2 3 |
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y |
4 |
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2 |
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4x 1 |
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3 |
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f x, y |
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y |
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2 |
5 |
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1 |
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x 1,7;1,6 |
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11 |
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4x 2 16 |
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2 2 y |
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4x 1 |
y 1,5;1,5 |
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g x, y |
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y |
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4 |
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2 |
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4 y 2 |
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x 9 |
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3 |
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f x, y |
|
y 1 5 1 |
x 8,5;10 |
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12 |
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x 2 3 |
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6 y |
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x |
9 |
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y 1;0,5 |
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g x, y |
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2 y 2 |
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y |
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2 |
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3 |
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13 |
f x, y x 2 x 2 |
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3x 2 y 3 3 |
x 1,5;3 |
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g x, y y |
1 y 2 |
|
y 12 x 2 3 |
y 2;6 |
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|
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f x, y x 4 x 2 |
|
4x 3 y 9 3 |
x 2,5;4 |
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14 |
g x, y y 1 y 2 y 108 2 x 3 3 |
y 8;12 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
f x, y x 4 x 2 |
|
5x 4 y 6 3 |
x 3;6 |
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15 |
g x, y y 1 y 2 2 y 48 x 4 3 |
y 5;9 |
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24
Вариант |
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Система |
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1 |
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2 |
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3 |
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f x, y 2x |
4 |
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x |
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3x |
4 y |
6 |
x 3,5;5 |
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16 |
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2 |
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1 |
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y 5;8 |
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2 |
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3 |
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g x, y 2 y 5 |
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y |
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5 y 48 |
x 4 |
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2 |
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1 |
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2 |
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3 |
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3 3 |
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f x, y 2x 4 |
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x |
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x 1 y |
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x 1;1,5 |
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17 |
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2 |
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2 |
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2 |
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y 0,5;4 |
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1 |
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5 |
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2 |
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3 |
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g x, y 2 y |
5 |
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y |
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y 3 |
x 1 |
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2 |
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4 |
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f x, y |
x 2 |
2x 2 |
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5x 2 y 3 3 |
x 1;3 |
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18 |
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2 |
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g x, y |
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y 2 |
2 y 2 |
2 y 12 |
x 2 3 |
y 2;3,5 |
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2 |
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f x, y x 1 x 2 |
x 2 y 3 |
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x 1,5;4 |
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19 |
g x, y |
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y 2 |
1 y 2 |
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y x 2 3 |
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y 2;0,5 |
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3 |
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f x, y x 2 x 2 |
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x 6 |
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y |
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x 2,5;5 |
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20 |
|
2 |
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g x, y |
y 2 4 y 2 y x |
3 |
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y 2;0,5 |
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3 |
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2 |
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f x, y x 9 x 2 |
12 x 108 |
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y 7 3 |
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x 4;8 |
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21 |
3 |
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3 |
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y 9; 6 |
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g x, y y 2 9 y 2 2 y 63 |
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x 6 |
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2 |
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f x, y x 12 x 2 |
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9x 112 |
y 11 3 |
x 5;8 |
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22 |
|
|
3 |
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g x, y y 2 |
9 y 2 |
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y 13; 10 |
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5 y 176 x 7 3 |
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f x, y x 8 x 2 |
26 x 192 |
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y 6 3 |
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x 4;7 |
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23 |
2 |
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3 |
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y 8; 5 |
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g x, y y 2 4 y 2 10 y 96 |
x 6 |
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2 |
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f x, y x 6 x 2 |
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4x 45 |
y 5 3 |
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x 3;5,5 |
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24 |
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2 |
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y 6; 3 |
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g x, y y 2 4 y 2 4 y 45 x 5 3 |
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1 |
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2 x |
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1 |
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2 x 2 |
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f x, y |
|
sin |
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|
|
|
cos |
|
|
|
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|
y 6 3 |
x 1;2,5 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
25 |
17 |
3 |
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17 |
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9 |
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y |
2 |
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|
3 |
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y 5;7,5 |
||||||||||
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g x, y cos y sin |
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2 x 3 |
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12 |
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|
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18 |
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8 |
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25
Вариант |
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Система |
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Интервал |
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1 |
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x |
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1 |
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x 2 |
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f x, y |
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sin |
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|
cos |
18 y 9 3 |
|
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x 2,5;4 |
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26 |
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38 |
3 |
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38 |
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y |
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2 y |
2 |
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3 |
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y 8;10,5 |
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g x, y cos |
sin |
|
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2 x 6 |
|
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18 |
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81 |
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8 |
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f x, y |
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1 |
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x |
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1 |
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x |
2 |
y 6 3 |
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21 sin |
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|
|
cos |
|
|
|
|
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|
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x 1,5;3 |
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27 |
|
|
2 |
|
21 |
8 |
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|
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y |
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y |
2 |
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2 x |
3 |
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y 7; 4,5 |
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g x, y cos |
sin |
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4 |
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12 |
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|
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|
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|
18 |
|
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|
8 |
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||||||||||||
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1 |
|
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|
|
x |
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|
1 |
|
|
|
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x 2 |
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f x, y |
|
|
20 sin |
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos |
|
50 y 3 3 |
|
|
x 4,5;6 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
28 |
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|
5 |
|
20 |
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
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|
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2 y |
2 |
|
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|
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3 |
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y 4; 1,5 |
|||||||||||||||
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|
g x, y cos |
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y sin |
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2 x 10 |
|
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|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
6 |
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|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
|
|
9 |
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|
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|
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|
|
8 |
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
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|
1 |
|
|
|
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|
|
|
|
|
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|
|
|
1 |
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|
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|
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|
x 2 |
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|
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|
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|
f x, y |
|
|
|
|
|
sin |
x |
|
|
|
|
cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 12 3 |
|
|
x 0,5;2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
29 |
16 |
16 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
y |
2 |
|
|
|
|
|
|
2 x |
3 |
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y 11;13,5 |
||||||||||||||||
|
|
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|
|
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|
g x, y cos |
sin |
|
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|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
24 |
|
|
|
|
|
72 |
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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||||||||||||||
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f x, y |
|
1 |
|
|
|
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|
|
|
|
|
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|
|
|
1 |
|
cos 2 x2 y 6 3 |
|
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
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|
sin 2 x |
|
|
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x 1;0,5 |
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30 |
4 |
|
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
y |
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|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
y 2 |
|
|
|
|
|
|
2 x 1 3 |
|
|
y 7; 4,5 |
|||||||||||||||||||||
|
g x, y cos |
sin |
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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12 |
|
|
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18 |
|
|
8 |
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Исходные данные к задаче 4.1 (2) |
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Вариант |
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Система |
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Интервал |
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f x, y |
1 |
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x |
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1 |
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x 2 |
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1 |
2 y |
5 |
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x 2;3,5 |
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|
sin |
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cos |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
5 |
4 |
5 |
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4 |
32 |
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26
Вариант |
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Система |
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256 y ln 2 |
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x 3,8; 1,2 |
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g x, y 4e y |
2 x 2 ln 4 |
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3 x |
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g x, y 3e |
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y 1,7;1,3 |
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2 ln 2 |
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y 4 ln 2 2 |
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3 8 |
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g x, y e |
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4 |
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27
Вариант |
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y |
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y 6,7;10 |
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g x, y e 2 4 2 ln 4 x ln 2 |
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f x, y e 2 x2 |
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y 4 ln 2 3 |
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g x, y e |
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y |
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f x, y e 2 x 2 |
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x 1,3;1,7 |
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y 4 ln 2 2 |
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y |
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y 0,9;2,8 |
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e 2 |
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y |
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y 15,18 |
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g x, y e |
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e 8 |
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x 1 |
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f x, y |
x3 2 |
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x 0,2;3,4 |
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x 4 1 |
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y 2 y 2 |
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y 1;2 |
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g x, y |
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x3 2 |
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f x, y |
x3 4 |
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3 y 3 |
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x 4 3 |
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y 2 y 12 |
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y 1;4 |
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g x, y |
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x3 4 |
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y 12 |
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g x, y |
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y 48 |
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f x, y |
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3 y 4 |
x 0,4;4 |
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22 |
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x 4 4 |
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y 2 y 12 |
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y 2;5 |
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g x, y |
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x3 3 |
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y 9 |
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f x, y |
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x3 1 |
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3 y 0,5 |
x 0,2;3 |
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y 0,2;1 |
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g x, y |
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2 |
2 y |
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1 8 y |
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28
Вариант |
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Система |
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f x, y |
x3 2 |
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3 y 7 |
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x 0,3;3 |
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24 |
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x 4 7 |
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y |
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f x, y |
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2 3 |
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g x, y |
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x 8,5;10 |
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2 |
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2 y 2 |
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y |
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3 |
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29
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Исходные данные к задаче 4.2 |
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Вариант |
f(x) |
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g(x) |
a,b |
c, d |
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1 |
x2 2xy |
– 12 |
2x2 3xy + 4 |
0;5 |
0;4 |
||
2 |
x2 4xy |
– 20 |
2x 2 5xy 12 |
0;8 |
0;6 |
||
3 |
2x 2 4xy –14 |
2x 2 xy 1 |
0;4 |
0;5 |
|||
4 |
2x 2 4xy – 8 |
3x2 xy 12 |
0;4 |
5;5 |
|||
5 |
y 2 2xy – 4 |
2 y 2 3xy – 8 |
5;5 |
5;5 |
|||
6 |
y 2 2xy – 16 |
2x2 3xy + y – 4 |
5;5 |
0;6 |
|||
7 |
3 y 2 2xy – 1 |
2x2 5xy – 7 |
4;4 |
4;4 |
|||
8 |
3 y 2 2xy + 3x – 12 |
2x2 5xy |
+ 4y – 16 |
0;8 |
5;5 |
||
9 |
3 y 2 2xy + 2x – 10 |
x2 5xy |
+ 4y + 25 |
1;8 |
5;5 |
||
10 |
2x 2 4xy – 5x – 6 |
2x 2 5xy 2 |
5;5 |
5;5 |
|||
11 |
2x 2 4xy – x – 6 |
2x2 5xy 2 y – 8 |
0;4 |
5;5 |
|||
12 |
3 y 2 2xy + 7x – 8 |
2x2 5xy |
+ 2x3 + 1 |
4;4 |
4;4 |
||
13 |
2x 2 5xy 3 |
12 x 6 |
3 y 2 2xy 3 + 1 |
5;5 |
4;4 |
||
14 |
2x2 5xy |
+ 4x +15 |
x2 2xy |
– 12x + 9 |
0;5 |
0;4 |
|
15 |
2x2 5xy 22 |
x2 4xy – 28 |
0;7 |
0;6 |
|||
16 |
2x2 xy 4 |
2x 2 4xy – 24 |
0;4 |
0;5 |
|||
17 |
3x2 xy 5 |
2x 2 4xy + 6 |
0;4 |
5;5 |
|||
18 |
2 y 2 3xy |
–18 |
y 2 2xy –5y + 6 |
5;4 |
0;4 |
||
19 |
2x2 3xy + y –5 |
y 2 2xy – 3y – 15 |
5;5 |
0;6 |
|||
20 |
2x2 5xy |
+ 3 |
3 y 2 2xy – y – 6 |
4;4 |
4;4 |
||
21 |
2x2 5xy |
+ 4y + 7 |
3 y 2 2xy + 3x – 2 |
2;8 |
5;5 |
||
22 |
x2 5xy |
+ 4y – 2 |
3 y 2 2xy + 2x – 3 |
1;8 |
5;5 |
||
23 |
2x2 5xy 2x 8 |
2x 2 4xy – 5x + 2 |
5;5 |
5;5 |
|||
24 |
2x2 5xy 2 y – 1 |
2x 2 4xy + 7x – 9 |
5;5 |
5;5 |
|||
25 |
2x2 5xy |
+ 2x3 + 2 |
3 y 2 2xy + 7x + 7 |
4;4 |
4;4 |
||
26 |
2x2 3xy |
+ 4 |
2x2 xy 3 12x 16 |
5;5 |
4;4 |
||
27 |
3 y 2 2xy + 3x + 2 |
2x2 5xy |
– 7y –14 |
5;5 |
2;8 |
||
28 |
3 y 2 2xy + 2x – 6 |
x2 5xy + 4y – 1 |
5;5 |
0;4 |
|||
29 |
2x 2 4xy – 5x + 3 |
4x2 5xy 2x 3 |
5;5 |
5;5 |
|||
30 |
2x 2 4xy – 7x – 3 |
2x2 5xy 6 y 9 |
5;5 |
5;5 |
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Примерные контрольные вопросы
1.К какому виду приводится система нелинейных уравнений в методе простой итерации?
2.Какова скорость сходимости метода Ньютона?
3.Недостатки метода Ньютона.
4.В чем заключается модификация метода Ньютона и как при этом изменяется скорость сходимости?
5. |
Что такое градиент и антиградиент? Pn ( x) |
6. |
Привести графическую и интерпретацию метода спуска для случая си- |
стем двух уравнений.
Pn (x)