Материал: obrazets_vypolnenia_laboratornykh_rabot_2_semestr

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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

Источник: https://studfile.net/preview/16700482/