Alisher navoiy nomidagi samarqand davlat universiteti hisoblash usullari kafedrasi
Grafiklarning kesishish nuqtalari, ya’ni tenglamaning ildizlari [-4;-3], [-2;-1] va [-1; 0] oraliqlarda yotar ekan
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Nyuton usuli
- Masalaning Paskal dasturi
Grafiklarning kesishish nuqtalari, ya’ni tenglamaning ildizlari [-4;-3], [-2;-1] va [-1; 0] oraliqlarda yotar ekan. 2. Chiziqli bo’lmagan tenglamalarni taqribiy yechish usullari. Chiziqli bo’lmagan tenglamalarni Vatarlar, Nyuton (urinmalar) va oddiy iterasiya usullari yordamida taqribiy yechish mumkin. Chiziqli bo’lmagan tenglamalarni yechishdan avval ularning ildizlarini ajratib olish kerak bo’ladi. Ildizlarni ajratish deganda taqribiy ildizlar yotadigan oraliqlarni aniqlash tushuniladi. Ildizlarni ajratish uchun ildizlarni ajratishning grafik yoki analitik usullaridan foydalanish mumkin. Tenglamaning ildizlarni ajratib olganimizdan so’ng quyidagi usullarning biridan foydalanib tenglamaning yechimini topish mumkin. Faraz qilaylik, ildiz b a, oraliqda yotsin. Vatarlar usuli. 231 a) Agar [a, b] oraliqda 0 a f bo’lsa, u holda n n n n n x b x f b f x f x x 1 , bunda a x 0 . b) Agar [a, b] oraliqda 0 a f , u holda a x a f x f x f x x n n n n n 1 bunda b x 0 . Nyuton usuli (Urinmalar usuli). Agar [a, b] oraliqda 0 " x f a f bo’lsa, u holda a x 0 ; agar 0 " x f b f bo’lsa, u holda b x 0 bo’ladi va quyidagi formula bilan xisoblanadi. ,... 2 , 1 , 0 ' 1 n x f x f x x n n n n . Iterasiya usuli. 0 x f tenglamani x x tenglama ko’rinishiga keltirish kerak. Masalan quyidagicha k x f x x ' . k –ni shunday tanlash kerakki, 2 Q k qanoatlantirsin, bunda x f Q b a ' max ] , [ . k -ning ishorasi [a, b] oraliqda x f ' funksiyaning ishorasi bilan mos tushsin. Iterasion jarayon [a, b] oraliqda 1 ' x shartga asosan yaqinlashadi. Ildizlar quyidagi formulalar yordamida aniqlanadi. ,..., 2 , 1 , 0 , 1 n x x n n 0 x ning kiymati [a, b] oraliqdan olingan. Aniq yechimni quyidagi munosabatdan foydalanib baholash mumkin. 0 1 * 1 x x M M x x n n , bunda x* - ildizning aniq kiymati, x M b a ] , [ max . 0 20 56 40 4 2 3 4 x x x x x f tenglamaning ildizlarini Vatarlar usulida hisoblash dasturni qaraymiz. Masalaning Paskal dasturi Program Tenglama; Uses Crt; const n=3; Eps=0.001; var i,j: integer; a1,a2,a3,a4: real; a,b : array[1..5] of real; x : array[0..100] of real; f1 : text; Function F(x1:real): real; 232 Begin F:=sqr(sqr(x1))+a1*sqr(x1)*x1+a2*sqr(x1)+a3*x1+a4; end; Begin ClrScr; assign(f1,'c:\L.otv'); rewrite(f1); a1:=-4; a2:=-40; a3:=-56; a4:=-20; a[1]:=-4; a[2]:=-2; a[3]:=-1; a[4]:=0; For j:=1 to n do BEGIN if F(a[j])<0 then Begin x[0]:=a[j]; i:=0; Repeat x[i+1]:=x[i]-(F(x[i])/(F(a[j+1])-F(x[i])))*(a[j+1]-x[i]); i:=i+1; until Abs(x[i]-x[i-1])>Eps; End else Begin x[0]:=a[j+1]; i:=0; Repeat x[i+1]:=x[i]-(F(x[i])/(F(x[i])-F(a[j])))*(x[i]-a[j]); i:=i+1; until Abs(x[i]-x[i-1])>Eps; End; Writeln(f1,'Ildiz yotgan oraliq [',a[j]:6:4,' ; ',a[j+1]:6:4,']'); Writeln(f1,'Tenglamaning ildizi = ',x[i]); END; Close(f1); End. Dasturning natijasi Ildiz yotgan oraliq [-4.0000 ; -2.0000] Tenglamaning ildizi = -2.41666666666788E+0000 Ildiz yotgan oraliq [-2.0000 ; -1.0000] Tenglamaning ildizi = -1.04761904761835E+0000 Ildiz yotgan oraliq [-1.0000 ; 0.0000] Tenglamaning ildizi = -9.52380952380736E-0001 Laboratoriya ishi № 2 Berilgan tenglamani vatarlar va Nyuton usullarida yeching 1. 0 2 2 2 3 x x 14. 0 10 9 3 2 3 x x x 2. 0 2 2 3 x x 15. 0 1 3 3 x x 3. 0 3 3 x x 16. 0 6 , 1 6 , 0 4 , 0 2 3 x x x 4. 0 4 , 1 4 , 0 2 , 0 2 3 x x x 17. 0 4 , 1 4 , 0 1 , 0 2 3 x x x 5. 0 3 12 3 2 3 x x x 18. 0 1 5 , 0 2 , 0 2 3 x x x 6. 0 2 , 1 4 , 0 1 , 0 2 3 x x x 19. 0 5 6 3 2 3 x x x 7. 0 4 , 1 5 , 0 2 , 0 2 3 x x x 20. 0 4 2 3 x x 8. 0 12 12 3 2 3 x x x 21. 0 8 , 0 5 , 0 2 , 0 2 3 x x x 9. 0 6 4 3 x x 22. 0 2 , 1 4 , 0 1 , 0 2 3 x x x 10. 0 1 6 3 2 3 x x x 23. 0 5 , 1 4 , 0 1 , 0 2 3 x x x 11. 0 2 6 3 2 3 x x x 24. 0 2 , 1 3 , 0 2 , 0 2 3 x x x 233 12. 0 9 12 3 2 3 x x x 25. 0 2 5 , 0 2 , 0 2 3 x x x 13. 0 1 3 3 x x 26. 0 2 , 1 5 , 0 2 , 0 2 3 x x x Mustaqil ishlash bo’yicha savollar 1. Chiziqli bo’lmagan tenglamaning ildizlarini ajratish usullari g’oyasini tushuntirib bering? 2. Chiziqli bo’lmagan tenglamalarni taqribiy yechish usullarini tushuntirib bering? 3. Chiziqli bo’lmagan tenglamalarni taqribiy yechish usullari xatoligi qanday baholanadi? 4. ChIZIQLI BO’LMAGAN TENGLAMALAR SISTEMASINI SONLI YeChISh. Ishning maqsadi: Chiziqli bo’lmagan tenglamalar sistemasining yechimlarini taqribiy hisoblash usullarini o’rganish, hisoblash ishlarini bajarish, hisoblash dasturini tuzish va natijalarni tahlil qilish. Chiziqli bo’lmagan tenglamalar sistemasini taqribiy yechishda Nyuton va oddiy iterasiya usullari qo’llaniladi. Nyuton va oddiy iterasiya usullarinng chiziqli bo’lmagan ikkita tenglama sistemasi uchun qo’llanilishini qaraylik. 0 , 0 , y x G y x F (1) tenglamalar sistemasi berilgan bo’lsin. Nyuton usuliga ko’ra taqribiy hisoblashlar n n n y n n n n n x n n y x J y y y x J x x , , 1 1 (2) iterasion formulalardan hisoblanadi. Bu yerda n n n n x n n n n x n y n n y n n n n y n n n x y x G y x G y x F y x F y x G y x G y x F y x F , , , , , , , , , ' ' ' ' , 0 , , , , , ' ' ' ' n n y n n x n n y n n x y x G y x G y x F y x F y x J Dastlabki yaqinlashish 0 0 , y x grafik yoki boshqa usullar yordamida aniqlanadi. Misol. Quyidagi 0 4 , 0 1 2 , 3 2 3 y xy y x G y x y x F sistemaning yechimini Nyuton usulida taqribiy hisoblang. Yechish. Grafik usulda dastlabki yaqinlashish 7 , 1 2 , 1 0 0 y x aniqlangan bo’lsin. U holda 234 1 3 2 6 , 2 3 2 0 0 xy y y x y x J , demak 910 , 97 40 , 9 91 , 4 40 , 3 64 , 8 7 , 1 ; 2 , 1 J (2) formulaga ko’ra 6610 , 1 0390 , 0 7 , 1 1956 , 0 91 , 4 434 , 0 64 , 8 91 , 97 1 7 , 1 2349 , 1 0349 , 0 2 , 1 40 , 9 1956 , 0 40 , 3 434 , 0 91 , 97 1 2 , 1 1 1 y x Hisoblashlarni shu singari davom qilib 6615 , 1 2343 , 1 2 2 y x topamiz va hisoblashlarni talab qilingan aniqlikkacha davom ettiramiz.. Masalaning dasturi Program Nuton_Syst; Const Eps=0.0000001; var i : integer; F,G,Fx,Gx,Fy,Gy,J,Dx,Dy : real; x,y: array[0..100] of real; Txt : text; Procedure Funk(xx:real;yy:real); Begin F:=2*xx*sqr(xx)-sqr(yy)-1; G:=xx*sqr(yy)*yy-yy-4; Fx:=6*sqr(xx); Fy:=-2*yy; Gx:=yy*sqr(yy); Gy:=3*xx*sqr(yy)-1; J:=Fx*Gy-Gx*Fy; Dx:=F*Gy-G*Fy; Dy:=Fx*G-Gx*F; End; BEGIN assign(Txt,'NU_S.otv'); rewrite(Txt); x[0]:=1.2; y[0]:=1.7; i:=0; Repeat Funk(x[i],y[i]); x[i+1]:=x[i]-Dx/J; y[i+1]:=y[i]-Dy/J; i:=i+1; Writeln(Txt,i:3,' ', x[i]:10:7,' ',y[i]:10:7); Until (Abs(x[i]-x[i-1]) END. Dasturning natijasi 1 1.2348763 1.6609797 2 1.2342747 1.6615263 3 1.2342745 1.6615265 4 1.2342745 1.6615265 Oddiy iterasiya usuli. (1) sistemani 235 y x y y x x , , 2 1 (3) ko’rinishda yozib olamiz. y x y x , , , 2 1 funkiyalar iterasiyalovchi funksiyalar deb yuritiladi. Taqribiy yechimni topish algoritmi ,..... 3 , 2 , 1 , 0 , , 2 1 1 1 n y x y y x x n n n n n n (4) ko’rinishda beriladi. Bu yerda 0 0 , y x - birinchi yaqinlashish qiymatlari. (4) iterasion hisoblash jarayoni yaqinlashuvchi bo’ladi, agarda 1 1 2 2 2 1 1 1 q y x q y x (5) tengsizliklar bajarilsa. MISOL. Quyidagi 0 2 6 0 3 6 3 3 3 3 y y x x y x sistemaning yechimini oddiy iterasiya usulida 0,001 aniqlikda taqribiy hisoblang. YeChISh. Iterasiya usulini qo’llash uchun berilgan sistemani 3 1 6 2 1 6 3 3 3 3 y x y y x x ko’rinishda yozib olamiz. 1 0 , 1 0 y x kvadrat sohani qaraylik. Agar 0 0 , y x shu sohaga qarashli bo’lsa, u holda 1 , 0 , 1 , 0 0 2 0 0 1 o y x y x o’rinli bo’ladi. Demak shu sohadan 0 0 , y x ixtiyoriy tanlaganimizda ham n n y x , ham o’sha sohaga tegishli bo’ladi. Bundan esa (5) yaqinlashish shartining bajarilishi kelib chiqadi, ya’ni 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 y x y x y x y x o’rinli bo’ladi. Demak, qaralayotgan kvadrat sohada yagona yechim mavjud va uni iterasiya usuli yordamida taqribiy hisoblash mumkin. Dastlabki yaqinlashishni 2 1 , 2 1 0 0 y x deb olaylik. ; 333 , 0 6 8 1 8 1 3 1 ; 542 , 0 6 8 1 8 1 2 1 1 1 y x ; 354 , 0 6 1233 , 0 3 1 ; 533 , 0 6 19615 , 0 2 1 2 2 y x Hisoblashlarni shu singari davom ettirib 236 ; 351 , 0 ; 532 , 0 ; 351 , 0 ; 533 , 0 4 4 3 3 y x y x bo’lishini aniqlaymiz. 5 , 0 72 34 2 1 q q bo’lganligidan va uchinchi va to’rtinchi taqribiy yechimlarning kasr qismidagi uchta raqamining mos kelishi talab qilingan aniqlikka erishilganini bildiradi. Taqribiy yechim sifatida ; 351 , 0 ; 532 , 0 y x qiymatlarni olish mumkin. Laboratoriya ishi № 3 1. Dastlabki yaqinlashishni grafik usulda aniqlang. 2. Yaqinlashish sharti bajarilishini tekshiring. 3. Nyuton va iterasiya usullarini qo’llab chiziqli bo’lmagan tenglamalar sistemasining taqribiy yechimlarini 0,001 aniqlikda hisoblang. № 1 2 cos 2 2 , 1 1 sin y x y x № 2 3 cos 5 , 0 1 cos y x y x № 3 7 , 0 1 cos 2 2 sin x y y x № 4 1 5 , 0 sin 2 5 , 1 cos y x y x № 5 0 2 cos 1 5 , 0 sin x y y x № 6 6 , 1 2 sin 8 , 0 5 , 0 cos x y y x № 7 8 , 0 1 sin 3 , 1 1 sin y x y x № 8 4 , 0 sin 0 1 cos 2 y x x y № 9 1 2 sin 2 5 , 0 cos x y y x № 10 5 , 0 2 cos 5 , 1 2 sin y x y x № 11 2 cos 2 2 , 1 1 sin x y x y № 12 8 , 0 1 sin 3 , 1 1 sin y x y x № 13 7 , 0 1 cos 2 2 sin y x x y № 14 1 5 , 0 sin 2 5 , 1 cos x y x y № 15 0 2 cos 1 5 , 0 sin y x x y № 16 6 , 1 2 sin 8 , 0 5 , 0 cos y x x y № 17 8 , 0 1 sin 3 , 1 1 sin x y x y № 18 4 , 0 sin 0 1 cos 2 x y y x № 19 1 2 sin 2 5 , 0 cos y x x y № 20 5 , 0 2 cos 5 , 1 2 sin x y x y № 21 2 cos 2 1 1 sin y x y x № 22 2 cos 8 , 0 1 cos y x y x № 23 1 1 cos 6 , 1 2 sin x y y x № 24 2 5 , 0 sin 2 2 , 1 cos y x y x № 25 0 2 cos 2 , 1 5 , 0 sin x y y x № 26 8 , 20 2 sin 1 51 , 0 cos x y y x 0> Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling