Ближайший к нулю корень уравнения, с точностью ε, тремя различными методами. Методы, применяемые для решения задачи, страница 2

Выделение соответствует прекращению расчета, так как найденные значения корня соответствуют заданной точности вычислений.

Решим второе уравнение, применив метод дихотомии:

X

F(X)

-5

-133

-4

-71

-3

-33

-2

-13

-1

-5

0

-3

1

-1

2

7

3

27

4

65

5

127

Построим график функции

Проведем расчет данным методом

Для начала расчета вычислим число итераций необходимых для решения данного уравнения с заданной степенью точности, по формуле:

где n – число итераций, ε – точность, заданная в условии задачи.

Проведя преобразования в уравнении для нахождения “n” получим, что необходимо выполнить n=13.28771 итераций.

n

x1

x2

Ksi

f(x1)

f(x2)

f(Ksi)

x2-x1

0

1

2

1,5

-1

7

1,875

1

1

1

1,5

1,25

-1

1,875

0,203125

0,5

2

1

1,25

1,125

-1

0,203125

-0,45117

0,25

3

1,125

1,25

1,1875

-0,45117

0,203125

-0,13794

0,125

4

1,1875

1,25

1,21875

-0,13794

0,203125

0,029022

0,0625

5

1,1875

1,21875

1,203125

-0,13794

0,029022

-0,05534

0,03125

6

1,203125

1,21875

1,210938

-0,05534

0,029022

-0,01338

0,015625

7

1,210938

1,21875

1,214844

-0,01338

0,029022

0,007765

0,007813

8

1,210938

1,214844

1,212891

-0,01338

0,007765

-0,00282

0,003906

9

1,212891

1,214844

1,213867

-0,00282

0,007765

0,002468

0,001953

10

1,212891

1,213867

1,213379

-0,00282

0,002468

-0,00018

0,000977

11

1,213379

1,213867

1,213623

-0,00018

0,002468

0,001145

0,000488

12

1,213379

1,213623

1,213501

-0,00018

0,001145

0,000484

0,000244

13

1,213379

1,213501

1,21344

-0,00018

0,000484

0,000153

0,000122

14

1,213379

1,21344

1,213409

-0,00018

0,000153

-1,2E-05

6,1E-05

Выделение соответствует прекращению расчета, так как найденные значения корня соответствуют заданной точности вычислений.

3.2.  Метод простых итераций

Заменим уравнение вида y = f(x) эквивалентным ему уравнением x=φ(x). Это можно сделать многими способами, например, положив , где ψ(x) – произвольная непрерывная знакопостоянная функция. Выберем некоторое нулевое приближение x0  и вычислим дальнейшие приближения по формулам:

 n=0, 1, 2, …

Очевидно, если xn стремится к некоторому пределу , то этот предел есть корень исходного уравнения. Оценка метода определяется по формуле:

Где  

Решим первое уравнение, применив метод простых итерации  для нахождения корня:

Найдем q

X

F΄(X)

0

0,440413

1

0,7764

2

2,284789

Т. к. q – максимальное значение производной и меньше 1, то из таблицы следует, что q=0,7764