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

Met_rekom_po_SR_Metody_Vychisleny

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
17.03.2016
Размер:
524.36 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный экономический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой статистики, эконометрики и информатики

____________ Н. М. Сурнина

Методические рекомендации и задания по самостоятельной работе

МЕТОДЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ

Наименование направления подготовки

010500.62 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем

Наименование профиля

Администрирование информационных систем

Автор к.т.н., профессор Л. И. МИРОНОВА

Екатеринбург

2013

Введение

Предлагаемые варианты для самостоятельной работы должна быть выполнена после изучения курса «Методы вычислений». Цель этой работы состоит в закреплении вычислительных навыков приближенных вычислений и умении оформлять результаты своей деятельности. Каждое задание из предлагаемого варианта после выполнения должно быть продемонстрировано преподавателю. Окончательно результаты самостоятельной работы должны быть письменно оформлены в виде отчета и сданы преподавателю для оценивания. По каждому заданию самостоятельной работы в отчете должна быть представлена следующая информация:

-название метода приближенных вычислений, которым решается данная

задача;

-текст программы, реализующей данный метод, на любом известном студенту языке программирования;

-результаты расчета по этой программе контрольного примера, взятого из лекции («Вычислительная математика», часть 1), посвященной изучению рассматриваемого метода;

-исходные данные и результаты расчетов по этой программе индивидуальных заданий из самостоятельной работы.

Вся информация должна быть представлена в печатном виде, шрифт 14,

интервал 1,5. Титульный лист отчета должен быть оформлен в соответствии с ГОСТом. Страницы пронумерованы вверху, в центре.

 

 

 

 

 

Вариант 1.

 

1.

Отделить

изолированные

корни следующих

уравнений с помощью

компьютерной программы:

 

 

А) 8cosx – x = 6;

В) 2lg (x+7) – 5sinx = 0

 

2.

Решить следующие уравнения методом дихотомии:

 

А) 2х2 – 0,5 х – 2 = 0

 

В) х 2 · 2

х = 1

 

3.

Решить следующие уравнения методом хорд:

 

А) х4 – х –1 = 0

 

В) 3х4 +4х3 –12х2+1 = 0

 

4.

Решить следующие уравнения объединенным методом:

А) (х –2)2 2х

= 1

 

В) 0,5х –3 = – (х + 1) 2

 

5.

Решить следующие уравнения методом касательных:

 

А) х4 – 18 х2 + 6 = 0

 

В) 2х 4 – х2 – 10 = 0

 

6. Решить следующие уравнения методом простых итераций:

А) х · 2x = 1

 

 

В) x + lg(1+x) = 1,5

 

7.

Решить систему линейных уравнений методом Гаусса:

 

А) 4,4 х 1 - 2,5 х 2 + 19,2 х 3 -10,8 х 4 = 4,3

5,5 х 1 - 9,3 х 2 - 14,2 х 3 +13,2 х 4 = 6,8 7,1 х 1 - 11,5 х 2 + 5,3 х 3 - 6,7 х 4 = - 1,8 14,2 х 1 + 23,4 х 2 - 8,8 х 3 + 5,3 х 4 = 7,2

 

8. Найти обратные матрицы для заданных

методом Гаусса:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А) 0,15

0,23

0,12

0,44

 

В)

0,75

0,16

0,27

0,83

 

0,55

0,22

- 0,12

0,32

 

 

- 0,52

0,35

0,21

- 0,72

 

1,00

0,42

0,35

0,18

 

 

0,35

0,42

0,38

-0,63

 

- 0,37

0,23

0,15

0,28

 

 

0,74

-0,25

0,37

0,55

 

 

9. Решить системы линейных уравнений методом

простых итераций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А)

 

 

 

В)

 

 

 

 

 

 

 

х 1= 0,23 х1 -0,04 х2 + 0,21 х3 - 0,18 х4 +1,24

х 1= 0,21

х1 +0,12 х2 - 0,34 х3 - 0,16 х4 -0,64

 

 

х 2 = 0,45 х

1 - 0,23 х

2 + 0,06 х 3 - 0,88

х 2 = 0,34 х 1-0,08 х2 +0,17 х 3 - 0,18х4 +1,42

 

 

х 3= 0,26 х1 + 0,34 х2 - 0,11 х3

+0,62

х 3= 0,16

х1 + 0,34 х2 + 0,15х3 - 0,31х4 - 0,42

 

 

х 4= 0,05 х1 -0,26 х2 + 0,34 х3 - 0,12 х4 +1,17

х 4= 0,12

х1 -0,26х2 – 0,08 х3 + 0,25 х4 +0,83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Построить интерполяционный полинома Лагранжа и вычислить с помощью

него приближенное значение функции в заданной точке:

Х

0,43

0,48

0,55

0,62

0,70

0,75

 

 

 

 

 

 

 

У

1,63597

1,73234

1,87686

2,03345

2,22846

2,35973

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить значение функции у(х) при х= 0,495; 0,685; 0,702.

11. Численное интегрирование с помощью формул левых (A), правых (B) и

средних (C) прямоугольников и по формуле трапеций (D).

А)

1,4

 

x 2

 

5

 

 

 

В)

1,2 0,5x

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6 2x

 

x

2

0,5

 

0,40,8

 

 

2x

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

С)

0,8 sin( 2x

0,5)

dx

D)

1,6

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

0,22

cos( x

 

1)

 

 

 

 

0,8

2x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 2.

 

 

 

 

 

 

 

1.

Отделить

изолированные корни следующих

уравнений с помощью

 

компьютерной программы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А)

 

 

( 0,2 х) 3 = cos x

 

 

В) 2 x 2 – 5 = 2x

 

 

 

 

 

 

2.

Решить следующие уравнения методом дихотомии

 

 

 

 

 

 

 

А) ( х –1 ) 2

2x = 1

 

 

В) х2 – 2 + 0,5х = 0

 

 

 

 

 

 

3.

Решить следующие уравнения методом хорд.

 

 

 

 

 

 

 

 

А) 3х4 +4х3 –12х2+1 = 0

 

 

В) х4 – х –1 = 0

 

 

 

 

 

 

 

4.

Решить следующие уравнения объединенным методом.

 

 

 

 

 

А) 0,5

х

–3 = –( х + 1 )

2

2

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В) (х –2)

2 = 1

 

 

 

 

 

 

 

5.

Решить следующие уравнения методом касательных.

 

 

 

 

 

 

А) 2 х 4 – х2 – 10 = 0

 

 

В) х 4

 

– 18х2 + 6 = 0

 

 

 

 

 

 

6.

Решить следующие уравнения методом простых итераций.

 

 

 

 

 

А) x(x+1)2 = 1

 

 

 

 

В) x2 = sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Решить систему линейных уравнений методом Гаусса.

 

 

 

 

 

 

А) 8,2 х

1 - 3,2 х 2 + 14,2 х

3

+14,8 х 4 = - 8,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,6 х

1 - 12 х

2 - 15 х 3 - 6,4 х 4 = 4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,7 х

1 + 3,6 х 2 - 12,4 х

3

- 2,3 х 4 = 3,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,8 х

1 + 13,2 х

2 - 6,3 х

3

- 8,7 х 4 = 14,3

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Найти обратные матрицы для заданных

методом Гаусса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А) 0,75

 

 

0,16

 

0,27

 

 

0,83

 

 

В)

1,5

2,7

- 1,3

 

5,2

 

 

 

 

0,55

 

0,22

- 0,12

 

0,32

 

 

 

2,7

- 3,4

1,8

 

2,2

 

 

 

 

1,00

 

 

0,42

 

0,35

 

0,18

 

 

 

- 1,3

0,16

0,82

1,05

 

 

 

 

- 0,37

0,23

0,15

0,28

 

 

 

5,2

2,2

1,05

3,4

 

 

9.

Решить системы линейных уравнений методом

простых итераций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х 1= 0,32 х1 -0,18 х2 + 0,02 х3 +0,21 х4 +1,83

 

х 1= 0,42 х1 -0,32 х2 + 0,03 х3 +

0,44

 

 

 

х 2 = 0,16 х

1 + 0,12 х

2 -0,14х3 +0,27х4 -0,65

 

х 2 = 0,11 х 1 - 0,26 х

2 -

0,36 х

3 + 1,42

 

 

 

х 3= 0,37 х1 + 0,27 х2 - 0,02 х3 -0,24х4 +2,23

 

х 3= 0,12 х1 + 0,08 х2 - 0,14 х3 - 0,24х4 - 0,83

 

 

х 4= 0,12 х1 +0,21х2 - 0,18 х3 + 0,25 х4 -1,13

 

х 4= 0,15 х1 -0,35 х2 - 0,18 х3 -1,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Построить интерполяционный полинома Лагранжа и вычислить с помощью

него приближенное значение функции.

Х

0,05

0,10

0,17

0,25

0,30

0,36

 

 

 

 

 

 

 

У

0,050042

0,100335

0,171657

0,255342

0,309336

0,376403

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить значение функции у(х) при х= 0,185; 0,263; 0,332.

11. Численное интегрирование с помощью формул левых (A), правых (B) и

средних (C) прямоугольников и по формуле трапеций (D).

 

1,8

 

0,8x 2

 

1

 

 

 

 

2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5x

0,6

 

 

 

A)

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

B)

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8 x

1,5x

2

2

 

1,01,6

 

 

0,8x 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C)

0,9 cos(0,8x

1,2)

dx

D)

1,7

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 2

 

 

 

 

 

 

 

0,31,5

sin( x

 

0,6)

 

 

0,8

0,3

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 3.

 

1.

Отделить изолированные

корни

следующих

уравнений с помощью

компьютерной программы.

 

 

 

 

 

А) 2 x 2 – 5 = 2 x

В) 10 cos x – 0,1 x 2 = 0

 

2.

Решить следующие уравнения методом дихотомии

 

А)

х 2 · 2 х = 1

В) 0,5х +1 = (х-2)2

 

3.

Решить следующие уравнения методом хорд.

 

 

А) х4 – х – 1 = 0

В) х 4

–18 х2 + 6 = 0

 

4.

Решить следующие уравнения объединенным методом.

А)

2 – 0,5 х –2 = 0

В) 0,5 х – 3 = ( х + 2 ) 2

 

5.Решить следующие уравнения методом касательных.

А) х 4 – 18 х2 + 6 = 0 В) 3 х 4 –8 х3 – 18 х 2 + 2 = 0

6.Решить следующие уравнения методом простых итераций.

А) x – cos x = 0 В) lg ( 1+ 2x ) = 2 – x

7. Решить систему линейных уравнений методом Гаусса.

А) 5,7 х 1 - 7,8 х 2 - 5,6 х 3 -8,3 х 4 = 2,7

6,6 х 1 + 13,1 х 2 - 6,3 х 3 +4,3 х 4 = - 5,5 14,7 х 1 - 2,8 х 2 + 5,6 х 3 - 12,1 х 4 = 8,6 8,5 х 1 + 12,7 х 2 - 23,7 х 3 + 5,7 х 4 = 14,7

8. Найти обратные матрицы для заданных методом Гаусса.

А)

1,5

2,7

- 1,3

5,2

В) 1,17 2,13 0,32

0,56

 

2,7

- 3,4

1,8

2,2

2,13

0,82

-0,72

1,10

 

- 1,3

0,16

0,82

1,05

0,32

0,25

-0,42

0,16

 

5,2

2,2

1,05

3,4

0,56

1,1

- 0,25

- 0,44

9. Решить системы линейных уравнений методом простых итераций.

А)

 

 

 

 

 

В)

 

 

х 1= 0,18

х1

-0,34 х2

- 0,12 х3 + 0,15 х4

1,33

х 1= 0,13х1+0,23 х2 - 0,44 х3 - 0,05 х4 +2,13

х 2 = 0,11 х1+0,23х2

- 0,15 х 3

- 0,32х4 +0,84

х 2 = 0,24 х

1 - 0,31 х 2 + 0,15 х4 - 0,18

х 3= 0,05

х1

- 0,12 х2 + 0,14 х3

-0,18х4

- 1,16

х 3= 0,06 х1

+ 0,15 х2 - 0,23 х4

+ 1,44

х 4= 0,12

х1

+0,08х2

+ 0,06 х3

+0,57

 

х 4= 0,72 х1

-0,08 х2 - 0,05 х3

+2,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Построить интерполяционный полинома Лагранжа и вычислить с помощью

него приближенное значение функции.

Х

 

 

0,43

 

 

 

 

0,48

0,55

 

0,62

 

 

 

 

0,70

 

 

0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

1,63597

 

 

 

1,73234

1,87686

 

2,03345

 

 

2,22846

2,35973

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить значение функции у(х) при х= 0,495;

0,645;

0,742.

 

 

11. Численное интегрирование с помощью формул левых (A), правых (B) и

средних (C) прямоугольников и по формуле трапеций (D).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,0

 

2x 2

1,6

 

 

 

 

 

 

2,5

 

 

x

2

0,6

 

 

 

 

 

A)

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

B)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1,2 2x

 

 

 

0,5x

3

 

 

 

 

 

1,31,4

 

0,8x

1,3

 

 

 

 

1,0

 

 

sin( x 1,4)

 

 

 

 

 

 

2,0

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C)

 

 

 

 

 

dx

D)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,40,8

 

cos(2x

 

0,5)

 

 

 

 

1,0 2x

1,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 4.

 

 

 

 

 

1.

Отделить изолированные

корни

следующих

уравнений с помощью

 

компьютерной программы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А) 10 cos x – 0,1 x 2 = 0

В)

2 - x = 10 – 0,5 x 2

 

 

 

2.

Решить следующие уравнения методом дихотомии

 

 

 

 

 

 

А) ( х - 1 ) 2 22 = 1

 

В)

х2 - 2 + 0,5х = 0

 

 

 

 

3.

Решить следующие уравнения методом хорд.

 

 

 

 

 

 

 

А) 2 х 4 - х2 – 10 = 0

В) 3 х4 + 8 х 3 + 6 х 2 – 10 = 0

 

 

 

4.

Решить следующие уравнения объединенным методом.

 

 

 

 

 

А) 0,5х +1 = (х-2)2

 

В)

 

х2 - 3 + 0,5х = 0

 

 

 

 

5.

Решить следующие уравнения методом касательных.

 

 

 

 

 

А) х4 +4х3 – 8х2 - 17 = 0

В) 2 х 4 - х2 - 10 = 0

 

 

 

 

6.

Решить следующие уравнения методом простых итераций.

 

 

 

 

 

А) 2 - x = ln x

 

 

В)

0,5 x + lg ( x - 1 ) = 0,5

 

 

 

7.

Решить систему линейных уравнений методом Гаусса.

 

 

 

 

А) 3,8 х 1 + 14,2 х 2 + 6,3 х

3 -15,5 х

4 = 2,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,3 х

1 - 6,6 х

2 + 5,8 х 3

+12,2 х 4 = -4,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,4 х

1 - 8,5 х

2 - 4,3 х 3

+ 8,8 х 4 = 7,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17,1 х 1 - 8,3 х 2 + 14,4 х 3 - 7,2 х

4 = 13,5

 

 

 

 

 

 

 

8.

Найти обратные матрицы для заданных

методом Гаусса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А) 1,17

2,13

0,32

0,56

 

 

 

 

В)

1,2

3,2

- 1,5

2,7

 

 

 

 

2,13

0,82

-0,72

1,10

 

 

 

 

 

- 5,3

4,1

3,8

1,7

 

 

 

 

0,32

0,25

-0,42

0,16

 

 

 

 

 

0,3

1,5

- 1,6

4,2

 

 

 

 

0,56 1,1 - 0,25 - 0,44

 

 

 

 

1,6

4,5

6,3

- 1,2

 

 

9.

Решить системы линейных уравнений методом простых итераций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А)

 

 

 

 

 

 

 

В)

 

 

 

 

 

 

 

х 1= 0,17 х1+0,31х2 - 0,18 х3 +0,22 х4 -1,71

 

х 1= 0,13 х1 +0,27х2 - 0,22 х3 - 0,18 х4 +1,21

 

 

х 2 = - 0,21 х 1 + 0,33 х

3 + 0,22 х 4 + 0,62

 

х 2 = - 0,21 х

1 - 0,45 х 3 + 0,18 х 4 - 0,33

 

 

х 3= 0,32 х1 - 0,18 х2 + 0,05 х3 -0,19х4 - 0,89

 

х 3= 0,12х1 + 0,13 х2 - 0,33 х3

+0,18х4 - 0,48

 

 

х 4= 0,12 х1+0,28х2 - 0,14 х3 +0,94

 

 

х 4= 0,33 х1 -0,05 х2 + 0,06 х3 - 0,28 х4 -0,17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Построить интерполяционный полинома Лагранжа и вычислить с помощью

него приближенное значение функции.

Х

 

 

0,43

 

 

 

 

0,48

0,55

 

 

 

 

0,62

 

 

 

 

 

0,70

0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

1,63597

 

1,73234

1,87686

 

 

2,03345

 

 

 

2,22846

2,35973

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить значение функции у(х) при х= 0,465;

0,668; 0,736.

 

 

11. Численное интегрирование с помощью формул левых (A), правых (B) и

средних (C) прямоугольников и по формуле трапеций (D).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,6

 

0,4x

 

1,7

 

 

 

 

 

1,6

 

 

 

0,3x

2

2,3

 

 

 

 

 

 

A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

B)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,21,5x

x

1,3

 

 

 

 

0,81,8

 

 

 

2x

1,6

 

 

 

 

 

1,0

 

 

cos(0,6x

2

0,4)

 

 

2,7

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

D)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 (x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,61,4 sin

0,7)

 

 

1,2

 

3,2

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]