Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ВычМат_Типовые

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
185.34 Кб
Скачать

Варианты расчетных заданий для группы А 6 10

Задание 1.

Вычислить значение Z и оценить абсолютную и относительную погрешности результата, считая, что зна-

чения исходных данных получены в результате округления по дополнению. Записать результат с учетом погрешности. Указать верные цифры.

N

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln(5:358 + p

 

 

=2:21

 

1

83 + 15:13 + 50:5

 

 

 

 

 

 

2

5:538)

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0:5e2:45 + 6:061e 2:45

3

e 3:18=(0:212 + 0:893)

 

4

 

e 3:55

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

20:5 0:882 + 2:88 = 0

5

+ 2:068

p

 

 

 

 

 

6

2:068

 

 

 

7

p3

 

 

 

 

+ 1:5

 

1:043

 

 

 

 

8

(0:0321 + 5:742)e 0:0321

7:98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln(cos(0:25 + 0:52 + p

 

 

 

 

ln 2:718 4:0 + 0:662

9

0:25 0:52))

 

10

11

2:2

ln(1:354)

 

12

3:132 arcsin(2:122 1:88)

 

 

 

 

0:84

 

 

1:43 1:892 2:02

 

 

p3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

14

15:0 8:09 8:766

15

3:13 0:502 + 1:418

 

16

1:04 0:453 1:7

17

sin(ln 2:8 0:444)10:5

 

18

1:06e2:252 1:3e1:06

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5:12

1:21

 

 

 

 

19

 

p

 

 

 

 

 

0:11

 

3:6

 

20

(2

 

 

 

 

3

)=5:8

 

 

4:00

 

 

 

 

 

 

 

21

3:7(cos(3:7 1:7))2 sin(1:7)

 

22

(sin(2:1) + cos(1:512))e0:536

23

log2 2:01 2 1:006+2:0

 

24

sin(ln(1:112 + 5:552 + 0:442))

25

 

 

 

1

 

 

 

 

 

4:0 2:5872

 

26

e1:64 3 0:88 + 3:4

 

 

 

 

 

9:6873

 

 

 

 

 

 

 

1

 

5:42 + 3:09

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

28

sin(0:895) cos(0:7 + 1:7)

 

 

 

 

3:092

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

3:03

3:03

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

p

3

 

 

 

 

p

e

 

 

 

 

 

e

 

 

 

5:5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2:02 + 2:02 + 5:05 4:04

Задание 2.

До скольких значащих цифр следует округлить число x0 = 10=7, чтобы погрешность вычисления величины f(x0) не превосходила 0:01%?

N

f(x)

 

 

 

 

 

 

 

N

f(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

f(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e x

 

 

 

(x + 2)2 + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

ln x + 2

 

 

 

 

 

 

 

x + 1

 

 

x + 2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

ex + 2x 2

 

5

ex 3 + 2

p

 

 

 

 

6

2x x2 + 2x

 

x

 

 

7

p3

 

 

 

+ 1 x3

 

8

sin x ln(x + 3)

 

 

ln(x + 1) + x2 3

x + 1

 

 

9

 

ln x 4 + x2

 

11

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

10

 

 

 

 

ln(x + 1)

 

12

ln(x 1)

 

 

 

 

 

2 + x

 

x

 

x3 x2 + 3x 2

 

 

sin x p

 

 

 

 

x3 x2 + 2x 1

13

 

14

x 1

 

15

16

x4 2x3 1

 

17

cos x 3x 3

 

18

ex + x + 1

19

 

1

 

 

 

 

p

 

+ 1

 

 

e x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex

 

 

 

 

3)2 + 2

 

 

 

 

x

 

20

x

3

 

 

 

 

 

21

(x

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x

 

24

 

 

 

1

 

 

 

 

p

 

 

22

sin x

x + 3

 

23

log

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

 

25

1

 

+ 3 x

 

26

ex 3 x + 3

 

27

 

 

 

1

 

 

 

 

x2 + 2

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

(x + 1)2

28

cos x + (x 0:5)3

 

29

sin x + (x 1:5)3

 

30

ln x + x 3

Задание 3.

Локализовать корень нелинейного уравнения f(x) = 0 и найти его методом бисекции с точностью "1 = 0:01. Выбрав полученное решение в качестве начального приближения, найти решение уравнения методом простой итерации с точностью "2 = 0:0001. Для метода простой итерации обосновать сходимость и оценить достаточное для достижения заданной точности "2 число итераций. Функция f(x) дана в задании 2.

1

2

Задание 4.

Дан многочлен третьей степени P (x) = x3 + bx2 + c. Методом Ньютона найти действительный корень

многочлена, расположенный на интервале (

 

3; 0), с точностью " = 10 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

b

c

 

N

b

c

 

N

b

c

 

N

b

c

 

N

b

c

 

1

-6

25

 

2

-20

11

 

 

3

-15

16

 

4

-11

20

 

5

-9

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

-29

2

 

7

-10

21

 

 

8

-5

26

 

9

-17

14

 

10

-7

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

-8

23

 

12

-24

 

7

 

 

13

-4

27

 

14

-27

4

 

15

-23

8

 

16

-3

28

 

17

-19

12

 

 

18

-2

29

 

19

-25

6

 

20

-16

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

-30

1

 

22

-1

30

 

 

23

-28

3

 

24

-21

10

 

25

-14

17

 

26

-12

19

 

27

-13

18

 

 

28

-26

5

 

29

-22

9

 

30

-18

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 5.

Вычислить нормы k k1, k kE, k k1 матрицы A и нормы k k1, k k2, k k1 вектора b.

N

 

A

b

 

N

 

A

b

 

N

A

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1; 107

0; 679

3

 

2

2; 003

2; 266

0; 328

 

3

0; 949

2; 474

2

 

0; 714

0; 587

0; 6

 

 

0; 573

2; 845

2

 

 

1; 271

2; 195

7; 018

4

1; 892

2; 734

1; 975

 

5

0; 652

2; 947

0; 93

 

6

1; 086 1; 615

3; 43

 

2; 685

1; 019

4

 

 

0; 573

1; 844

7

 

 

1; 71

0; 304

5; 46

7

0; 157

2; 298

1

 

8

2; 047

1; 126

2

 

9

1; 045

0; 111

4; 92

 

1; 599

2; 397

7; 2

 

 

1; 277

2; 27

2

 

 

0; 022 2; 545

4; 343

10

0; 806

1; 303

4; 498

 

11

2; 281

2; 418

1

 

12

1; 777

2; 878

4

 

2; 957 2; 362

2; 455

 

 

0; 892

0; 704

2; 066

 

 

1; 412

2; 592

3; 137

13

2; 312

0; 811

1; 349

 

14

2; 748

0; 337

3

 

15

1; 751

0; 71

2

 

2; 774

2; 202

0; 635

 

 

2; 582

2; 555

4

 

 

0; 131

0; 983

7

16

1; 641

2; 929

4

 

17

1; 803 1; 156

7; 5

 

18

2; 554

0; 258

5; 63

 

0; 596

0; 894

7; 1

 

 

0; 938 2; 882

3; 169

 

 

0; 858

0; 139

7; 8

19

0; 644

1; 406

2; 65

 

20

0; 518

0; 665

4; 5

 

21

0; 165

0; 425

6; 208

 

2; 574

0; 839

6

 

 

0; 369 1; 922

7; 318

 

 

2; 408

0; 863

0; 182

22

2; 273

2; 178

2; 4

 

23

1; 919

1; 857

6

 

24

2; 422

0; 977

6; 1

 

2; 581

2; 864

0; 95

 

 

0; 626

2; 802

2; 261

 

 

0; 301

1; 746

7; 147

25

1; 395

1; 393

1; 86

 

26

2; 51

2; 713

5; 569

 

27

2; 02

2; 034

7; 6

 

0; 783 2; 547

6; 3

 

 

0; 815

2; 274

5; 4

 

 

2; 499 2; 313

6

28

2; 866 0; 085

2; 4

 

29

0; 79

1; 005

4; 33

 

30

2; 644

0; 82

7; 97

 

2; 007

2; 346

3; 5

 

 

0; 472

0; 841

6

 

 

1; 726

2; 243

5; 091

Задание 6.

Определить погрешность решения СЛАУ Ax = b, если элементы матрицы A заданы точно, а элементы вектора правых частей b получены в результате округления. Матрица A и вектор b даны в задании 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Задание 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решить систему уравнений Ax = b методом Гаусса (LU-разложения).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

A

 

b

 

N

 

A

 

b

 

N

 

A

 

b

 

3

2 6

2

61

 

 

10

8

1

9

94

 

 

3

4 10 7

99

1

9

4

 

13

16

18

 

2

70

54

7

57

636

 

3

9

2

27

28

344

 

15

40

 

51

24

886

 

 

20

2

12

36

50

 

 

6

52

6

63

533

 

27

32

 

1

81

650

 

 

50

58

5

109

628

 

 

18

74

79

11

403

 

1 2 4

9

89

 

 

4

0

1

9

61

 

 

4

7

7

2

39

4

7

18

24

53

557

 

5

24

9

14

58

418

 

6

28

55

41

8

339

 

4

24

51

106

826

 

 

36

27

8

79

421

 

 

16

2

73

37

228

 

9

46

32

77

181

 

 

12

27

21

71

167

 

 

0

48

109

30

1095

 

4

8

 

2

7

116

 

 

9

7

2

4

57

 

 

4

1

10

7

178

7

0

3

 

5

3

3

 

8

45

42

10

15

273

 

9

28

10 77 59

1415

 

36 42 71

27

1008

 

 

36

84

3

22

164

 

 

0

12 19 33

525

 

40

80

 

1

119

1230

 

 

27

42

6

52

274

 

 

16

13

88

76

1642

 

8

4

 

2 2

20

 

 

10 5 6

4

57

 

 

9

7

9

3

34

10

48

29

 

7

12

65

 

11

10

0

11

8

131

 

12

0

5

6

9

43

 

32

51

 

31

6

347

 

 

90

75

31

20

138

 

 

27

11

37

33

186

 

24

12

 

18

8

206

 

 

80

55

9

34

216

 

 

9

32

33

4

183

 

4

8

 

8

6

20

 

 

1

5 4 1

14

 

 

8

6

6

10

110

13

24

52

 

43

34

138

 

14

2

4

4

6

50

 

15

64

46

48

89

910

 

12

44

 

0

17

98

 

 

8

70

53

46

13

 

 

16

18

21

16

76

 

4

12

 

26

41

258

 

 

0

12

8

18

56

 

 

48

42

90

14

274

 

10 7 4

4

44

 

 

6

8

10

8

68

 

 

3

1

1

9

90

16

50 27

11

25

107

 

17

36

40

61

41

257

 

18

30

12

2

87

859

 

60 82 60

8

768

 

 

42

16

71

7

811

 

 

0

8

36

22

262

 

80

104

4

63

425

 

 

12

72

29

59

989

 

 

15

11

17

134

1281

 

2

9 9

9

11

 

 

8

2 2 7

89

 

 

5

9

6

6

35

19

18

80

 

89

84

148

 

20

64

9

15

50

740

 

21

0

4

0

3

14

 

8

29

 

91

58

386

 

 

40

18

1

18

641

 

 

5

33

15

24

119

 

6

34

 

35

5

337

 

 

24

8

49

55

440

 

 

30

46

54

21

164

 

5

9

 

8

5

93

 

 

4

6

7 1

13

 

 

3

6

3

3

48

22

10

22

 

12

19

174

 

23

28

52

58

15

132

 

24

27

56

19

24

407

 

40

56

 

77

7

780

 

 

20

80

74

38

246

 

 

6

16

3

9

165

 

5

15

 

29

51

133

 

 

32

108

80

26

260

 

 

3

20

17

103

1028

 

7

8

 

6

4

136

 

 

4

5

8

4

71

 

 

7

7

1

4

47

25

28

30

 

21

20

575

 

26

32

38

59

39

592

 

27

14

6

11

5

132

 

35

30

 

11

43

877

 

 

32

36

52

54

656

 

 

63

103 30 42

248

 

42

60

 

86

14

394

 

 

12

23

58

70

151

 

 

56

128

19

18

181

4

N

 

 

 

 

A

 

 

 

b

 

N

 

 

 

 

 

 

A

 

 

b

 

 

 

N

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

b

 

6

2

9

1

 

35

 

 

 

 

 

 

10

0

4

7

 

83

 

 

 

 

 

 

10

10

8

8

 

120

28

12

 

5

16

1

 

29

 

29

 

 

 

60

8

27

37

 

472

 

 

 

30

 

40

 

32

 

25

 

35

320

 

 

60

 

61

74

4

20

 

 

 

 

 

 

90

72

2

103

 

977

 

 

 

 

 

 

50

106

85

23

 

1656

 

 

42 95 69 6

596

 

 

 

 

 

 

 

 

40

16

17

52

 

433

 

 

 

 

 

 

20

4

 

6

19

 

24

Задание 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решить систему уравнений Ax = b методом прогонки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

A

 

 

 

b

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

b

 

 

N

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

b

 

 

5

 

3 0

0

0

 

11

 

 

 

 

 

2

1 0

0

0

12

 

 

 

 

 

 

 

8 4 0

0 0

 

 

60

 

1

5

 

14

3

0

0

 

129

 

 

2

 

4

 

 

8

1

0

0

49

 

 

3

 

1

9

 

4

0

0

 

 

31

 

0

 

4 10

2

0

 

44

 

 

 

0

3

7

1

0

36

 

 

 

0

2

 

8

2

0

 

 

92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

5

14

3

 

100

 

 

 

 

 

0

 

 

0

1

13

6

56

 

 

 

 

 

 

0

0

 

1

10

5

 

 

36

 

 

0

 

 

0

0

5

10

 

100

 

 

 

 

 

0

 

 

0

0

4

8

12

 

 

 

 

 

 

0

0

 

0

4

7

 

 

9

 

 

2

 

1 0

0

0

 

0

 

 

 

 

 

2

 

1

0

0

0

12

 

 

 

 

 

 

 

5 3

0

0

0

 

 

8

 

4

2

 

15

6

0

0

 

20

 

 

5

 

2

 

14

6

0

0

36

 

 

6

 

4

18

 

5

 

0

0

 

106

 

0

 

 

3

8

2

0

 

72

 

 

 

0

 

0

3 2 0

15

 

 

 

0

1

9

4

0

 

 

74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

5

18

4

 

158

 

 

 

 

 

0

 

0

3

10

2

67

 

 

 

 

 

 

0

0

 

3

 

10

3

 

 

30

 

 

0

 

 

0

0 1 2

 

16

 

 

 

 

 

0

 

0

0 3 6

57

 

 

 

 

 

 

0

0

 

0

1 2

 

 

23

 

 

 

2 1 0 0

0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

5 3 0 0 0

55

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

0

 

0

0

 

 

16

 

7

 

1 6 2 0

0

 

50

 

 

8

 

 

1 4 2 0 0

6

 

 

9

 

4 11

 

2

 

0

0

 

 

86

 

 

0

 

1 6 2

0

 

34

 

 

 

 

 

0 1 5 2 0

2

 

 

 

0

3 16

 

6 0

 

 

82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 4 11 2

 

93

 

 

 

 

 

 

 

0 0 3 7 1

82

 

 

 

 

 

 

0

 

0

5 12 2

33

 

 

 

0 0 0 6 10

 

60

 

 

 

 

 

 

 

0 0 0 2

4

22

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

 

5

8

 

 

45

 

 

8

 

4

0

0

0

 

68

 

 

 

 

 

 

 

5

3

0

0

0

12

 

 

 

 

 

 

5

3

0

 

0

0

 

 

49

 

10

4 15 4 0 0

 

3

 

 

11

 

 

4 9 1 0

0

89

 

 

12

 

3

8 1

0

0

 

 

41

 

0

 

1 9

4 0

 

42

 

 

 

 

 

0 0 2

1 0

12

 

 

 

0

2 10

 

4

0

 

 

76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0 3 15 5

 

10

 

 

 

 

 

 

 

0 0 4

11 2

16

 

 

 

 

 

 

0

0

0

 

6 4

 

 

10

 

 

0

 

0

0

1 2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

0 0 0

4 7

26

 

 

 

 

 

 

0

0

0 6 10

 

 

52

 

 

6

3 0

0

0

 

66

 

 

 

 

 

2

1

0

0

0

8

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

0 0

0

 

 

16

 

13

1

11 5 0

0

 

46

 

 

14

 

2

6 1 0

0

42

 

 

15

 

 

 

0

8

4 0

0

 

 

88

 

0

 

5

13

2

0

 

61

 

 

 

0

 

 

6

20

5

0

97

 

 

 

 

 

0

1

9

 

4

0

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0 1 5

2

 

30

 

 

 

 

 

0

0

4

10 1

32

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

5 18 5

 

 

33

 

 

0

0

0 1

2

 

7

 

 

 

 

 

0

0

0

2 4

34

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0 6 10

 

 

64

 

 

6 3 0

0

0

 

24

 

 

 

 

 

 

 

9 5

0

0 0

19

 

 

 

 

 

 

12 6

0

 

0

0

 

 

12

 

16

4 10 1 0

0

 

27

 

 

17

 

 

 

2 8

2

0

0

4

 

 

18

 

2 15 6 0

0

 

 

90

 

0

 

4

12

3

0

 

91

 

 

 

 

 

0

 

4

13

3

0

143

 

 

 

0

4

 

8

 

1

0

 

 

55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

5

18

5

 

110

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

1

2

1

2

 

 

 

 

 

 

0

 

0

1

8

4

 

102

 

 

0 0

0 5 10

 

65

 

 

 

 

 

 

 

0 0

0

1 2

4

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

1 2

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

A

 

 

b

 

N

 

 

A

 

 

b

 

N

 

 

 

A

 

 

b

 

2 1

0

0

0

0

 

 

7 4

0 0 0

31

 

 

7

4

 

0

0

0

83

19

2

11

4

0

0

48

 

20

0

8

4

 

0

0

60

 

21

5

22

 

6

0

0

125

0

2

10

3

0

42

 

0

2

6

 

1

0

26

 

0

3

14

5

0

120

 

 

 

 

 

 

 

0

0

5

16

4

187

 

 

0

0

1

 

5 2

5

 

 

0

0

 

5

22

6

80

 

0

0

0 3 6

60

 

 

0 0

0 4 7

65

 

 

0

0

 

0 5 10

5

 

9

5

0

0

0

125

 

 

4

2

0

 

0

0

32

 

 

12

6

0

0

0

114

22

2 5

1

0 0

7

 

23

4 17 5

 

0

0

67

 

24

2 10 3 0

0

82

0

4

10

1

0

104

 

0

3

12

4

0

112

 

0

4

14

4

0

36

 

 

 

 

 

 

0

0

4

8

1

9

 

 

0

0

4

 

15

4

137

 

 

0

0

1

5

2

3

 

0

0

0 2 4

44

 

 

0

0 0

5 10

25

 

 

0

0

0

3

5

6

 

4

2

0

0

0

28

 

 

11 6 0

0 0

17

 

 

11 6

0

0

0

88

25

3

10

3

0

0

22

 

26

6

17 3

0

0

122

 

27

1

4

1

0

0

2

0

3

16 5

0

65

 

0

3

10 3 0

80

 

0

4

9

1

0

90

 

 

 

 

 

 

0

0 2 6

2

4

 

 

0

0

 

1 10 5

97

 

 

0

0

5 15

3

41

 

0

0

0 5 10

85

 

 

0

0

 

0

1 2

8

 

 

0

0

0

3 5

15

 

8

5

0

0

0

16

 

 

2

1

0

 

0

0

15

 

 

4

2

0

0

0

50

28

2

12

5

0

0

155

 

29

4

17

5

0

0

94

 

30

5

16

 

3

0

0

172

0

4

13

3

0

76

 

0

1

10

4

0

101

 

0

3

 

13

4

0

36

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

4 2

24

 

 

0

0

5 19 5

17

 

 

0

0

5 20 5

40

 

0

0

0 1 2

15

 

 

0

0

0 5 8

23

 

 

0

0

 

0 3 5

31

Задание 10.

Решить систему уравнений Ax = b с точностью 0.05 методами: 1) простой итерации; 2) Зейделя.

УКАЗАНИЕ. Для обеспечения выполнения достаточного условия сходимости воспользоваться перестановкой строк в исходной системе уравнений.

N

 

A

 

 

b

 

N

 

A

 

b

 

N

 

A

 

b

 

140

10

9

1

1246

 

 

60

5

5

2

430

 

 

63

3

2

8

616

1

3

94

4

8

796

 

2

0

3

8

57

186

 

3

6

7

108

9

696

 

9

1

5

110

24

 

 

1

10

136

7

1092

 

 

3

0

3

48

9

 

4

7

130

9

942

 

 

1

68

9

0

524

 

 

5

113

8

9

106

 

1

68

1

2

334

 

 

3

1

2

53

182

 

 

6

6

2

101

434

4

6

10

117

6

290

 

5

7

5

93

6

463

 

6

9

8

170

9

76

 

6

8

6

126

694

 

 

64

2

2

2

388

 

 

6

114

5

3

558

 

127

9

7

2

811

 

 

9

89

2

3

572

 

 

50

0

3

0

0

 

107

7

2

8

380

 

 

7

87

1

6

184

 

 

6

82

1

5

755

7

5

63

4

0

272

 

8

50

2

4

1

315

 

9

65

2

0

9

556

 

9

5

9

139

1451

 

 

8

8

6

149

1241

 

 

10

5

9

130

646

 

10

5

125

1

830

 

 

9

1

57

1

415

 

 

4

4

98

5

136

 

8

7

8

143

1217

 

 

3

9

101

3

823

 

 

96

10

1

2

254

10

7

7

109

8

931

 

11

3

109

2

10

145

 

12

10

133

7

10

682

 

1

78

8

3

125

 

 

2

3

2

53

223

 

 

1

6

5

90

512

 

124

9

8

1

35

 

 

117

1

9

8

427

 

 

9

4

120

10

1226

6

N

 

A

 

 

b

 

N

 

A

 

b

 

 

N

 

A

 

b

 

2

0

2

47

394

 

 

8

2

1

98

115

 

 

 

6

5

117

10

664

13

1

29

2

1

164

 

14

2

4

70

6

354

 

 

15

3

10

0

97

738

 

2

4

95

8

815

 

 

9

99

0

6

132

 

 

 

85

2

7

2

299

 

126

3

3

10

35

 

 

101

6 10 4

263

 

 

 

5

120

8

1

572

 

104

3

8

3

813

 

 

3

109

7

4

248

 

 

 

91

4

3

9

544

16

8

3

9

129

803

 

17

57

6

1

1

56

 

 

18

7

8

8

142

34

 

1

1

48

2

124

 

 

6

9

10

156

1574

 

 

 

1

3

72

9

141

 

8

121

6

5

709

 

 

10

3

69

1

83

 

 

 

8

133

7

9

99

 

1

2

5

59

213

 

 

90

1

1

10

774

 

 

 

2

3

2

69

409

19

69

5

6

3

84

 

20

6

1

8

81

230

 

 

21

4

117

8

2

121

 

2

4

69

6

614

 

 

3

90

10

2

107

 

 

 

137

6

6

9

750

 

7

108

2

7

977

 

 

2

2

75

10

325

 

 

 

7

3

87

8

267

 

10

2

88

1

145

 

 

10

128

2

7

1192

 

 

 

5

8

91

2

278

22

6

3

2

79

505

 

23

2

7

65

0

585

 

 

24

1

134

10

7

1093

 

83

5

8

3

863

 

 

7

3

4

76

218

 

 

 

1

7

9

94

26

 

1

90

2

6

514

 

 

121

10 6 6

247

 

 

 

87

1

9

3

551

 

10

6

128

3

541

 

 

4

9 10 147

262

 

 

 

0

5

7

104

165

25

9

5

1

113

320

 

26

5

67

4

3

563

 

 

27

1

114

7

7

893

 

79

4

3

0

521

 

 

132

6

10

2

732

 

 

 

8

8

149

6

429

 

4

64

1

2

547

 

 

4

7

107

9

272

 

 

 

114

1

8

7

579

 

5

104

9

2

678

 

 

57

2

2

7

506

 

 

 

4

2

3

65

75

28

83

4

6

4

239

 

29

6

8

8

137

806

 

 

30

10

1

95

1

647

 

0

5

6

76

69

 

 

7

125

7

3

970

 

 

 

100

4

7

8

742

 

7

4

75

3

535

 

 

8

1

77

5

130

 

 

 

1

72

9

4

78

Задание 11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнить три итерации по методу Зейделя для системы уравнений

Ax = b (не переставляя строк). В

качестве начального приближения взять нулевой вектор. Изобразить графически поведение итерационного процесса. Сопоставить его сходимость с выполнением достаточных условий сходимости метода.

N

A

 

b

 

N

A

b

 

N

 

A

b

 

N

A

 

b

 

N

 

A

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

1

10

 

2

5

2

20

 

3

1

4

1

 

4

5

5

20

 

5

2

2

6

 

1

2

4

 

 

2

2

10

 

 

4

1

5

 

 

5

5

20

 

 

2 2

10

6

5

5

25

 

7

3

5

12

 

8

1

5

2

 

9

4

5

8

 

10

4

1

20

 

5

5

10

 

 

5

3

6

 

 

5

1

1

 

 

5

4

16

 

 

1

4

4

11

1

5

3

 

12

1

3

2

 

13

3

2

9

 

14

2

5

4

 

15

4

5

16

 

5

1

5

 

 

3

1

5

 

 

2

3

12

 

 

5

2

2

 

 

5

5

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

5

2

10

 

17

2

4

10

 

18

2

2

8

 

19

1

1

1

 

20

4

3

12

 

5

5

10

 

 

4

2

2

 

 

2

1

2

 

 

3

1

5

 

 

4

4

4

21

4

4

12

 

22

5

5

15

 

23

1

3

2

 

24

2

2

8

 

25

2

2

6

 

4

4

12

 

 

3

5

15

 

 

3

3

12

 

 

2

2

4

 

 

2

2

6

26

3 3

9

 

27

1

5

5

 

28

3 3

15

 

29

3

3

15

 

30

3

1

3

 

3 3

15

 

 

1

1

2

 

 

3 3

3

 

 

3

3

3

 

 

1

3

9

7

Задание 12.

Функция y = y(x) задана таблицей своих значений. Применяя метод наименьших квадратов, приблизить

функцию многочленами 1-й и 2-й степеней. Для каждого приближения определить величину среднеквадратичной погрешности. Построить точечный график функции и графики многочленов.

N

 

 

таблица

 

 

 

N

 

 

таблица

 

 

1

x

-2

-1

0

 

1

2

 

2

x

-2,2

-1,1

0

1,1

2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

1,3

3,1

6,5

 

4,4

4

 

 

y

0,2

1,8

2,2

3,3

6,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

x

-3,6

-1,8

0

 

1,8

3,6

 

4

x

-3,6

-1,8

0

1,8

3,6

 

y

-4

-7,9

-11

 

-13,6

-17,1

 

 

y

1,7

-1,4

-3,5

-4,7

-7,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

x

-4,4

-2,2

0

 

2,2

4,4

 

6

x

-5,8

-2,9

0

2,9

5,8

 

y

-3,5

-1,4

-3,6

 

-5,5

-7,8

 

 

y

-3

-0,4

-4,1

-6,5

-8,2

7

x

-5,6

-2,8

0

 

2,8

5,6

 

8

x

-5,8

-2,9

0

2,9

5,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

1,7

3

3,6

 

5,8

9,5

 

 

y

-2,1

0,7

4,4

5,7

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

x

-4,4

-2,2

0

 

2,2

4,4

 

10

x

-4,4

-2,2

0

2,2

4,4

 

y

1,4

-0,7

-4,4

 

-7,2

-10,3

 

 

y

-1,5

-1,7

-2,6

-3,3

-7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

x

-1,6

-0,8

0

 

0,8

1,6

 

12

x

-4

-2

0

2

4

 

y

0,9

-1,1

-1,2

 

-1,5

-1,7

 

 

y

1,2

-1,6

-5,2

-7,4

-11,2

13

x

-5

-2,5

0

 

2,5

5

 

14

x

-2,4

-1,2

0

1,2

2,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-3,1

-3,3

-7,1

 

-10,8

-14,6

 

 

y

-2,7

-5,4

-6,4

-5

-2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

x

-1,6

-0,8

0

 

0,8

1,6

 

16

x

-4

-2

0

2

4

 

y

-3,4

-3,1

-0,9

 

-0,2

-0,1

 

 

y

1

-0,8

-1,7

-1,7

-4,7

17

x

-4,4

-2,2

0

 

2,2

4,4

 

18

x

-5,2

-2,6

0

2,6

5,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-3

-3

-6,6

 

-4,8

-4,2

 

 

y

-3,4

-6,1

-3,1

-0,6

-0,3

19

x

-2,2

-1,1

0

 

1,1

2,2

 

20

x

-3

-1,5

0

1,5

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

2,9

2,7

-1,1

 

-2

-4,1

 

 

y

1,7

-1,8

-2,1

-1

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

x

-3,4

-1,7

0

 

1,7

3,4

 

22

x

-4,2

-2,1

0

2,1

4,2

 

y

-3,1

-3,6

-5,6

 

-2,7

-0,4

 

 

y

-1,6

-4,8

-6,9

-5,8

-2,1

23

x

-3

-1,5

0

 

1,5

3

 

24

x

-2

-1

0

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-0,5

-1,6

-4,1

 

-7,2

-9,8

 

 

y

-2,9

-6,4

-8,1

-5,1

-4,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

x

-4,4

-2,2

0

 

2,2

4,4

 

26

x

-4,6

-2,3

0

2,3

4,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-0,2

-0,5

-3,6

 

-6,9

-8,7

 

 

y

-1,9

-1

-4,7

-6,7

-8,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

x

-2,2

-1,1

0

 

1,1

2,2

 

28

x

-3,8

-1,9

0

1,9

3,8

 

y

-0,3

3,4

6,6

 

7,6

10

 

 

y

-3,5

-4,6

-1,5

-1

0,8

29

x

-1,6

-0,8

0

 

0,8

1,6

 

30

x

-5,4

-2,7

0

2,7

5,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-1,5

-1,1

2,2

 

3,4

3,8

 

 

y

-4

-4,6

-4,8

-5,6

-9,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 14.

Для функции y = y(x), заданной таблицей своих значений, построить интерполяционные многочлены в форме Лагранжа и Ньютона. Используя их, вычислить приближенное значение функции в точке x0.

N

 

таблица

 

x0

 

N

 

таблица

 

x0

 

N

 

таблица

 

x0

1

x

-1

0

1

2

-0,56

 

2

x

-1

0

1

2

-0,79

 

3

x

-4

-3

-2

-1

-3,65

 

y

2

1

0

4

 

 

 

y

-1

0

1

-2

 

 

 

y

-4

0

1

-3

 

8

N

 

таблица

 

x0

 

N

 

таблица

 

x0

 

N

 

таблица

 

x0

4

x

2

3

4

5

2,17

 

5

x

-4

-3

-2

-1

-2,35

 

6

x

2

3

4

5

2,15

 

y

0

4

4

2

 

 

 

y

0

2

-1

-3

 

 

 

y

-5

-5

0

1

 

7

x

1

2

3

4

1,24

 

8

x

-1

0

1

2

-0,38

 

9

x

-1

0

1

2

0,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

4

0

-5

2

 

 

 

y

-4

0

4

1

 

 

 

y

1

4

0

-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

x

0

1

2

3

0,3

 

11

x

1

2

3

4

2,8

 

12

x

-5

-4

-3

-2

-3,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-1

3

0

3

 

 

 

y

1

0

1

-4

 

 

 

y

1

0

-2

-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

x

-3

-2

-1

0

-2,37

 

14

x

0

1

2

3

0,17

 

15

x

4

5

6

7

5,34

 

y

0

1

3

1

 

 

 

y

4

0

4

-3

 

 

 

y

0

2

3

-2

 

16

x

1

2

3

4

2,59

 

17

x

0

1

2

3

0,56

 

18

x

-4

-3

-2

-1

-3,34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

0

-3

-1

-3

 

 

 

y

-2

-2

0

3

 

 

 

y

0

-5

-3

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

x

1

2

3

4

1,87

 

20

x

-5

-4

-3

-2

-3,29

 

21

x

2

3

4

5

3,44

 

y

0

1

3

1

 

 

 

y

0

-5

-1

-5

 

 

 

y

0

1

2

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

x

3

4

5

6

3,29

 

23

x

-4

-3

-2

-1

-3,47

 

24

x

3

4

5

6

4,65

 

y

0

1

3

1

 

 

 

y

-3

0

-5

1

 

 

 

y

0

-2

3

4

 

25

x

-1

0

1

2

0,43

 

26

x

2

3

4

5

2,74

 

27

x

-2

-1

0

1

-1,41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

1

0

1

-1

 

 

 

y

-2

0

4

1

 

 

 

y

3

-1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

x

-5

-4

-3

-2

-4,64

 

29

x

-3

-2

-1

0

-2,54

 

30

x

1

2

3

4

1,39

 

y

2

0

2

4

 

 

 

y

2

-2

0

1

 

 

 

y

4

-1

0

-4

 

Задание 15.

Для функции y = y(x), заданной таблицей своих значений, построить интерполяционный многочлен Нью-

тона. С его помощью вычислить приближенное значение функции в точке x0 и оценить практически погреш- ность приближения. Записать результат с учетом погрешности.

N

 

 

таблица

 

 

x0

 

N

 

 

таблица

 

 

x0

 

N

 

 

таблица

 

 

x0

1

x

-3

-1

1

3

5

1,81

 

2

x

-8

-6

-4

-2

-1

-3,59

 

3

x

0

2

4

6

7

4,11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-3

-3

4

4

-2

 

 

 

y

1

4

2

2

2

 

 

 

y

4

0

-3

4

1

 

4

x

-8

-7

-5

-3

-1

-4,24

 

5

x

-5

-3

-2

0

2

-2,14

 

6

x

-6

-5

-3

-2

-1

-5,79

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-5

-2

2

-1

3

 

 

 

y

-2

-1

1

4

1

 

 

 

y

-1

-4

3

-5

-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

x

-3

-2

-1

1

2

-0,89

 

8

x

-3

-1

0

2

4

-2,62

 

9

x

-7

-6

-4

-2

0

-3,67

 

y

4

-3

2

-4

4

 

 

 

y

4

2

1

-1

3

 

 

 

y

1

-2

2

1

-1

 

10

x

-6

-4

-3

-2

-1

-3,62

 

11

x

-4

-3

-1

0

2

-0,38

 

12

x

0

2

4

6

7

0,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-5

1

2

3

-1

 

 

 

y

-3

3

-2

-4

3

 

 

 

y

-3

-5

1

-3

-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

x

0

2

4

6

8

4,15

 

14

x

0

1

3

4

6

0,26

 

15

x

-2

-1

1

3

5

1,88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-3

4

1

3

-4

 

 

 

y

1

0

-2

-1

-4

 

 

 

y

1

0

1

-4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

x

-2

-1

1

2

4

-0,78

 

17

x

0

1

2

4

5

0,28

 

18

x

-7

-5

-3

-1

1

-2,45

 

y

-2

-2

2

-3

3

 

 

 

y

-2

-1

-4

1

0

 

 

 

y

4

0

-2

-3

-2

 

19

x

-2

-1

0

1

2

0,73

 

20

x

-2

0

1

3

5

1,26

 

21

x

-9

-7

-6

-4

-3

-6,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

0

2

-5

2

-4

 

 

 

y

-1

2

-1

-3

4

 

 

 

y

2

0

-5

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

x

0

1

2

4

6

0,31

 

23

x

-7

-6

-5

-3

-1

-5,87

 

24

x

-3

-1

0

2

4

-0,65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

-4

0

-4

4

-3

 

 

 

y

0

-5

3

1

0

 

 

 

y

2

0

0

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

x

-7

-6

-4

-3

-1

-5,36

 

26

x

-5

-3

-1

1

2

-2,68

 

27

x

-5

-3

-2

0

2

-4,87

 

y

-3

4

4

-2

3

 

 

 

y

2

4

-5

1

1

 

 

 

y

-5

2

0

-1

3

 

9

 

N

 

 

таблица

 

 

x0

 

N

 

 

таблица

 

x0

 

N

таблица

 

 

x0

 

 

28

x

-9

-8

-7

-5

-4

-6,81

 

29

x

-2

-1

1

2

3

1,37

 

30

x

-8

-6

-4

-3

-2

-5,47

 

 

 

y

-1

-1

1

4

-5

 

 

 

y

-2

1

-5

4

0

 

 

 

y

2

-4

-4

4

-3

 

 

Задание 17.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить приближенное значение интеграла

as f(x) dx, используя квадратурные формулы: а) централь-

ных прямоугольников с шагом h = 0:4; дать априорную оценку погрешности; б) трапеций с шагами

h = 0:4

и h = 0:2; оценить погрешность последнего результата по формуле Рунге и уточнить последний результат по Рунге; в) Симпсона с шагом h = 0:4.

УКАЗАНИЕ. Промежуточные результаты вычислять с шестью значащими цифрами. Аргументы тригонометрических функций вычислять в радианах.

N

f(x)

a

b

 

N

f(x)

 

 

 

 

a

b

 

N

f(x)

a

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

esin2 x

2,2

3,8

 

2

ecos2 x

 

 

 

 

1,2

2,8

 

3

sin(1=x)

4,5

6,1

 

e 0:5x2

 

 

 

 

x cos p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ln x

3,6

5,2

4

4,9

6,5

 

5

x

 

2,3

3,9

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

x + p

 

 

 

 

 

 

 

 

cos(1=x2)

 

 

 

 

 

ecos(1=x)

3,5

5,1

 

 

x

 

 

2,3

3,9

 

8

 

4,6

6,2

 

9

10

p

4,9

6,5

 

11

 

sin x

 

 

 

 

4,3

5,9

 

12

e sin(1=x)

1,4

3

 

ln(1 + x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

p

 

 

 

3,1

4,7

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,2

5,8

 

15

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin( 1 + x)

 

 

 

 

cos(1=x)

 

 

 

 

 

cos

p

 

 

 

 

 

2,9

4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

16

arctg x

4,9

6,5

 

17

4 cos(0:02x3)

3,3

4,9

 

18

sin(0:5x2)

2,5

4,1

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

x arctg x

0,7

2,3

 

20

ecos x

 

 

 

 

1,4

3

 

21

e 0:1=x

1,5

3,1

 

 

 

 

 

 

 

p

 

x

 

 

 

 

 

 

e0:5xp

 

 

 

 

 

 

 

e1=x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

4,3

5,9

 

23

 

 

 

 

 

 

 

x

1,1

2,7

 

 

 

 

 

1 + e x

 

4,4

6

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

e arctg x

4

5,6

 

26

x(sin x

 

cos x)

4,7

6,3

 

27

ln(1 + x2)

2,4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

sin(1=x2)

0,5

2,1

 

29

e 0:2 sin x

 

1,2

2,8

 

30

 

 

 

 

 

p

 

 

3,2

4,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e0:6=(x x)

 

 

Задание 18.

b

Дан интеграл вида s(c0 + c1x + c2x2 + c3x3 + c4x4)dx. Используя априорную оценку погрешности формулы

a

центральных прямоугольников, определить шаг интегрирования, достаточный для достижения точности " = 0:01, и вычислить интеграл c этим шагом. Вычислив точное значение интеграла, подтвердить достижение

указанной точности.

N

a

b

c0

c1

c2

c3

c4

 

N

a

b

c0

c1

c2

c3

c4

1

-1,2

-0,7

4

-3

1

-1

4

 

2

0,1

0,6

2

-3

-2

-4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0,5

1

-2

-5

-2

-5

2

 

4

-0,9

-0,4

4

-5

0

0

-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

0,2

0,7

-4

1

4

-5

4

 

6

-0,5

0

-2

-4

-2

-1

-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

0,7

1,2

-3

-4

-4

-5

4

 

8

1,2

1,7

-2

2

-4

-3

-2

9

-0,1

0,4

-5

1

-4

0

3

 

10

-0,5

0

-3

-4

2

1

-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

-0,2

0,3

-2

-4

4

2

0

 

12

0,2

0,7

-1

-5

2

-1

-3

13

-1,4

-0,9

-2

1

2

0

-1

 

14

1,3

1,8

0

-2

-5

-2

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

1,4

1,9

-1

-1

2

-3

-4

 

16

-0,3

0,2

-5

0

0

-1

4

17

-0,1

0,4

-4

4

2

0

3

 

18

-1,5

-1

-1

-2

1

0

-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

1,3

1,8

-1

2

1

-1

-4

 

20

0,6

1,1

4

3

0

-2

-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

-0,4

0,1

3

2

4

-5

-3

 

22

0,2

0,7

-4

-3

0

-5

4

23

-0,2

0,3

-1

-4

3

-3

0

 

24

-2

-1,5

1

-4

2

-5

-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

-0,3

0,2

-4

2

-3

4

4

 

26

0,5

1

3

1

0

0

3

27

0,3

0,8

-3

3

-5

3

1

 

28

1

1,5

-5

1

-3

-2

-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

N

a

b

c0

c1

c2

c3

c4

 

N

a

b

c0

c1

c2

c3

c4

29

1,4

1,9

-4

2

-1

1

4

 

30

-0,2

0,3

3

-2

0

0

3

Задание 20.

Вычислить центральную и правую разностные производные функции f(x) с шагом h = 0:1 в точке

a + b

x0 = 2 . (Функция и величины a и b даны в задании 17). Выполнить априорную оценку погрешности для каждой формулы, сравнить с точным значением производной. Записать результат с учетом погрешно-

ñòè.

Задание 21.

Определить порядок аппроксимации формулы численного дифференцирования

 

 

 

 

 

f0(x)

 

a0f(x + h) + a1f(x) + a2f(x h)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

a0

a1

a2

 

N

a0

a1

a2

 

N

a0

a1

a2

 

N

a0

a1

a2

1

5,6

-10,2

4,6

 

2

6,6

5,8

7,8

 

3

8

2,6

1,4

 

4

5,8

-10,6

4,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

8,6

-9,3

0,7

 

6

8,9

0,1

7,4

 

7

0

-6,9

6,9

 

8

5,1

6,2

8,3

9

3,8

6

1,5

 

10

4,1

-8

3,9

 

11

5,8

-10,6

4,8

 

12

7

-10

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

2,2

4

0,8

 

14

5,7

-10,4

4,7

 

15

5,4

3

2,1

 

16

0,9

1,5

8,6

17

1,3

2,7

1,3

 

18

 

8

-15

7

 

19

7,1

1,6

0,6

 

20

2,9

-8,9

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

0,4

-3,1

2,7

 

22

1,9

6,8

6,7

 

23

8,5

-9,2

0,7

 

24

8,1

-10,1

2

25

2,6

-4,2

1,6

 

26

5,8

-10,6

4,8

 

27

7,9

7,3

7,7

 

28

3,2

-4

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

1,1

-5,9

4,8

 

30

0,9

-7,6

6,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 22.

Численно решить задачу Коши для обыкновенного дифференциального уравнения 1-го порядка

8

>y0 = f(t; y)

<

>

:y(t0) = y0

на отрезке [t0; T ] с шагом h = 0:2: а) методом Эйлера; б) методом Рунге-Кутты 2-го порядка с оценкой погрешности по правилу Рунге. Найти точное решение задачи. Построить на одном чертеже графики точного и приближенных решений.

N

f(t,y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t0

T

y0

 

N

f(t,y)

 

 

 

 

 

t0

T

y0

1

 

y

+

 

cos t

 

 

 

=2

=2 + 1

0

 

2

2yt2 + 4t2

0

1

-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

y

 

 

 

+ 2(t 2)e2t

0

1

0

 

4

 

 

y

+ 3(t + 2)e3t

0

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2

 

 

 

 

 

 

t + 2

 

 

 

5

y

+ 2 ln t

 

 

 

1

2

0

 

6

y ctg t + sin 2t

=2

=2 + 1

2

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

6t2y + 12t2

 

 

 

0

1

0

 

8

4yt + e2t2

0

1

0

9

 

3t 1

y + 6t

1

2

3

 

10

 

y tg t +

cos t

 

 

+ 1

0

 

 

 

t2

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

y

 

 

 

 

+

t 4

 

 

1

2

0

 

12

 

2t + 1

y + t

1

2

0.5

t 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

13

y tg t +

 

 

0

1

0

 

14

y tg t + 2t cos t

0

1

2

cos t

 

15

y tg t + 2t cos t cos t

0

1

1

 

16

y tg t + cos2 tesin t

0

1

0

17

 

2y

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

+ 2(t + 1)e2t

0

1

2

 

 

 

+

 

+ 4t

1

2

3

 

18

 

 

 

 

t

 

 

t2

 

 

t + 1

 

 

 

19

 

 

 

y

 

 

 

 

 

t + 3

 

 

 

 

 

 

 

y

+ (t + 3)et

1

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t + 3

 

 

 

t2

1

2

4

 

20

 

t + 3

 

 

 

21

y ctg t + 2 sin t

=2

=2 + 1

 

 

22

6

 

+

2y

1

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

t

23

2ty 2t

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

0

 

24

y sin t + 4 sin t

=2

=2 + 1

2