На полученном шаговым методом интервале изоляции корня [2,95;3,1] найдем значение koef.
Сравним первые производные функции на концах интервала изоляции.
|f’(2,95)| > |f’(3,1)|, т.к. |0,90| < |1,20|, то
koef = 1/1,20=0,8333 ( берем значение производной без модуля).
Следовательно, x0 = 3,1.
Запишем итерационную формулу xi+1=xi-koef*f(xi) или xi+1=fi(xi) Вычисляем первое приближение к корню
x1= x0-koef*f(x0)
x1=x0-koef*((x0)2-5*x0+6)= 3,1-0,8333(3,12-5*3,1+6)= 3,0083
Вычислим значение функции при x1=3,0083 f(x1)= x12-5 x1+6=3,0083-5*3,0083+6=0,0084 Проверяем |f(x1)|<eps |0,0084|<0,001 нет,
точность не достигнута, следовательно, вычисляем следующее приближение к корню.
Вычисляем второе приближение к корню
x2= x1-koef*f(x1)
x2=x1-koef*((x1)2-5*x1+6)= 3,0083-0,8333(3,00832-5*3,0083+6)= 3,0013
Вычислим значение функции при x2=3,0013 f(x2)= x22-5 x2+6=3,0013-5*3,0013+6=0,0013 Проверяем |f(x2)|<eps |0,0013|<0,001 нет,
точность не достигнута, следовательно, вычисляем следующее приближение точность не достигнута, следовательно, вычисляем следующее приближение к корню.
Вычисляем третье приближение к корню.
x3= x2-koef*f(x2)
x3=x2-koef*((x2)2-5*x2+6)= 3,0013-0,8333(3,00132-5*3,0013+6)= 3,0002
Вычислим значение функции при x3=3,0002 f(x3)= x32-5 x3+6=3,0002-5*3,0002+6=0,0002 Проверяем |f(x1)|<eps |0,0002|<0,001 да,
точность достигнута.
Вывод: x= 3,0002 можно считать приближенным корнем нашего уравнения с точностью 0,001, т.к. |f(3,0002)|<0,001 |0,0002|<0,001
Реализация в программе MSExcel(1 способ)
11
Реализация в программе Mcad (1 способ)
2 способ
Заданное уравнение x2-5 x+6=0 (f(x) = 0) преобразуем в приведенное, в
котором в левой части оставим х, а в правую часть перенесем все остальное: x2
=5*x-6 .Затем выражаем √ (x=fi(x)).
На полученном в шаговом методе интервале изоляции корня [2,95 ; 3,1] выполним проверку условия сходимости метода для приведенной функции
fi(x)= √ на концах интервала.
Условие сходимости |fi'(x0)| 1, где x0 = 2,95 или x0 = 3,1. Первая производная
( ) |
|
|
( ) |
|
|
|
|
. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|||
fi1(2,95)=0,845 |
fi1(3,1)=0,811. Выбираем в качестве x0 |
,то значение х в |
|||||||||||
котором первая производная по модулю больше. В нашем случае x0=2,95. |
|||||||||||||
Вычисляем |
первое |
приближение к корню x1=fi(x0) |
x1=√ |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вычислим значение функции при x1=2,958 |
|
|
|
||||||||||
f(x1)= x12-5 x1+6=2,9582-5*2,958+6=-0,040 |
|
|
|
||||||||||
Проверяем |f(x1)|<eps |
|
|-0,040|<0,01 нет, |
|
|
|
||||||||
точность не достигнута, следовательно, вычисляем следующее приближение к корню.
Вычисляем второе |
приближение к корню x2=fi(x1) |
x2=√ |
||
|
|
|
|
|
√ |
|
|
||
Вычислим значение функции при x2=2,965 |
|
|||
f(x2)= x22-5 x2+6=2,9582-5*2,959+6=-0,034 |
|
|||
Проверяем |f(x2)|<eps |
|-0,034|<0,01 нет, |
|
||
точность не достигнута, следовательно, вычисляем следующее приближение к корню.
Вычисляем третье |
приближение к корню x3=fi(x2) |
x3=√ |
||
|
|
|
|
|
√ |
|
|
||
Вычислим значение функции при x3=2,971 |
|
|||
f(x3)= x32-5 x3+6=2,9712-5*2,971+6=-0,029 |
|
|||
Проверяем |f(x3)|<eps |
|-0,029|<0,01 нет, |
|
||
точность не достигнута, следовательно, вычисляем следующее приближение к корню.
Вычисляем четвертое |
приближение к корню x4=fi(x3) |
x4=√ |
||
|
|
|
|
|
√ |
|
|
||
Вычислим значение функции при x4=2,975 |
|
|||
f(x4)= x42-5 x4+6=2,9752-5*2,975+6=-0,024 |
|
|||
Проверяем |f(x4)|<eps |
|-0,024|<0,01 нет, |
|
||
точность не достигнута, следовательно, вычисляем следующее приближение к корню.
Вычисляем пятое приближение к корню x5=fi(x4) x5=√
√
Вычислим значение функции при x5=2,979
13
f(x5)= x52-5 x5+6=2,9792-5*2,979+6=-0,020 Проверяем |f(x4)|<eps |-0,020|<0,01 нет,
точность не достигнута, следовательно, вычисляем следующее приближение к корню.
Вычисляем шестое |
приближение к корню x6=fi(x5) |
x6=√ |
||
|
|
|
|
|
√ |
|
|
||
Вычислим значение функции при x4=2,983 |
|
|||
f(x6)= x62-5 x6+6=2,9832-5*2,983+6=-0,017 |
|
|||
Проверяем |f(x6)|<eps |
|-0,017|<0,01 нет, |
|
||
точность не достигнута, следовательно, вычисляем следующее приближение к корню.
И т.д. пока функция не достигнет точности.
Вывод: x= 2,992 можно считать приближенным корнем нашего уравнения с точностью 0,01, т.к. |f(2,992)|<0,01 |0,008|<0,01
Результат реализации в программе MSExcel (2 способ)
Реализация в программе Mcad (2 способ)
x |
|
f x |
|
|
|
|
i |
i |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2.95 |
|
|
-0.047 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.958 |
|
|
-0.04 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.965 |
|
|
-0.034 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.971 |
|
|
-0.029 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.975 |
|
|
-0.024 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.979 |
|
|
-0.02 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.983 |
|
|
-0.017 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
7 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.986 |
|
|
-0.014 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.988 |
|
|
-0.012 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
9 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.99 |
|
-9.928·10-3 |
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
10 |
|||
2.992 |
|
-8.299·10-3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
15