Формулы (7) называются формулами Крылова и являются исходными для входа в табл. I.
1. Первое сближение |
По формуле Эйлера полагаем |
и вычисляем |
После этого находим |
2. Второе сближение |
Затем предсказываем значение Dy1(2) по экстраполяционной формуле Адамса |
Это позволяет вычислить следующие приближения |
Вычисляем разности |
3. Третье сближение |
По формуле Адамса: |
Получим |
Вычислим значения q и их разности: |
Аналогичные вычисления производятся и для f2(x,y1,y2) |
Сравним "начальный отрезок", рассчитанный для различных значений шага h по методу А. Н. Крылова с "начальным отрезком", полученным с помощью стандартной функции Mathcad |
по методу Крылова: |
стандартная функция Mathcad |
для f1(x,y1,y2) |
для f1(x,y1,y2) |
шаг h=0.1 шаг h=0.05 |
шаг h=0.1 шаг h=0.05 |
стандартная функция Mathcad |
по методу Крылова: |
для f2(x,y1,y2) |
для f2(x,y1,y2) |
шаг h=0.1 шаг h=0.05 |
шаг h=0.1 шаг h=0.05 |
На практике в большинстве случаев найти точное решение возникшей математической задачи не удается. Это происходит главным образом не потому что мы не умеем этого сделать, а поскольку искомое решение обычно не выражается в привычных для нас элементарных или других известных функциях. Поэтому большое значение приобрели численные методы, то есть методы решения задач, сводящиеся к арифметическим и некоторым логическим действиям над числами. Решение, которое получено численным методом обычно является приближенным, то есть содержит некоторую погрешность. Даже если отсутствует погрешность во входных параметрах и при идеальном выполнении арифметических действий, все равно есть погрешность метода. В этом мы убедились, выполняя курсовую работу.
Для решения одной и той же задачи можно использовать несколько методов. Так для отыскания корней полинома были изучены методы Ньютона – Радсона и Лобачевского. Метод Ньютона – Радсона наиболее прост в алгоритме, но, тем не менее, метод Лобачевского позволяет более эффективно отыскивать комплексные корни.
Метод Ньютона – Радсона: этот метод является очень эффективным и точным методом вычисления корней многочлена, т. к. корни, найденные с его помощью, с точностью до 0,001 совпадают с корнями, найденными по методу ЛаГуэрре.
Метод Лобачевского: показал себя с одной стороны как универсальный метод, который позволяет определить не только все корни (причём практически одновременно), но и типы этих корней, при этом процесс вычисления всегда сходится.
Однако к числу недостатков данного метода стоит отнести его громоздкость алгоритмического описания и недостаточную точность при определении корней с близкими и равными модулями.
Экстраполяцинное и интерполяционное семейства многошаговых методов Адамса – это численные методы с достаточно высокой степенью точности.
Приведём сводную таблицу результатов полученных при решении данной курсовой работы:
Методы решения |
Результат, полученный при использовании данного метода |
Результат, полученный при использовании стандартной функции Mathcad |
||
Вычисление корней многочленов |
||||
1. Метод Ньютона-Радсона |
||||
2. Метод Лобачевского |
||||
Решение обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) |
||||
f1(y1,y2)=sin(y2) |
f2(y1,y2)=cos(y1) |
f1(y1,y2)=sin(y2) |
f2(y1,y2)=cos(y1) |
|
1. Метод Адамса |
0.55 0.605 0.6643 0.7284 0.79749 0.87158 0.95059 1.03433 1.12246 |
-0.45 -0.409 -0.37751 -0.35566 -0.34365 -0.34161 -0.34955 -0.36741 -0.39499 |
0.55009 0.60463 0.66385 0.72791 0.79693 0.87095 0.94988 1.03353 1.12156 |
-0.45026 -0.40943 -0.37791 -0.35602 -0.34398 -0.3419 -0.34981 -0.36762 -0.39517 |
2. Метод Адамса-Крылова |
0.55009 0.60461 0.66375 0.7284 0.79749 0.87158 0.95059 1.03433 1.12246 |
-0.45026 -0.40943 -0.37791 -0.35566 -0.34365 -0.34161 -0.34955 -0.36741 -0.39499 |
1. Методические указания к курсовой работе по дисциплине “Вычислительная математика”
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.