Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Метод простой итерации для решения СЛАУ





Применим метод простой итерации для решения системы уравнений

.

Заметим, что метод простой итерации сходится, так как выполняется условие преобладания диагональных элементов:

, ,

, .

Пусть требуемая точность . Вычисления будем проводить с четырьмя знаками после десятичной точки.

Приведем систему к виду:

Величина равна 0,1179, т. е. выполняется условие и можно пользоваться критерием окончания итерационного процесса (8). В качестве начального приближения возьмем элементы столбца свободных членов: . Вычисления будем вести до тех пор, пока все величины , , а следовательно, и не станут меньше .

Последовательно вычисляем:

при

при

.

при

.

при

.

Вычисляем модули разностей значений при и :

. Так как все они больше заданной точности , продолжаем итерации.

При

.

Вычисляем модули разностей значений при и :

. Все они меньше заданной точности , поэтому итерации заканчиваем. Приближенным решением системы являются следующие значения:

.

Для сравнения приведем точные значения переменных:

.

 

Метод Зейделя для решения СЛАУ

Применим метод Зейделя для решения системы уравнений из предыдущего примера. Первые шаги полностью совпадают с процедурой решения по методу простых итераций. Проведем теперь итерации методом Зейделя.

При

.

При вычислении используем уже полученное значение :

.

При вычислении используем уже полученные значения и :

.

При вычислении используем уже полученные значения , , :

.

Аналогичным образом проведем вычисления при и .

Получим:

при

.

при

.

Известны точные значения переменных:

.

 

Метод Ньютона для решения систем нелинейных уравнений

Методом Ньютона решить систему двух уравнений:

с точностью до 0,001.

Решение.

1) Начальные приближения можно определить графическим способом. Для этого перепишем систему в виде:

Первое из преобразованных уравнений определяет эллипс, а второе – гиперболу. Данная сис­те­ма имеет два решения. Для уточнения выбирают одно из них, принадлежащее области и .

За начальное приближение принимают и .

2) Находим

 

 
0,5 -0,1052   -8,76 49,32
-0,46 -0,3848   2,76
0,5742 0,0114 2,2968 -8,7306 51,2203
-0,4551 0,0052 5,1484 2,7306
0,5727 0,00006 2,2908 -8,7252 51,1375
-0,4542 -0,00011 5,1454 2,7252
0,5727        
-0,4542      

Поскольку , то .

Окончательный ответ: и .

 

Метод итерации для решения систем нелинейных уравнений

Методом итерации решить систему с точностью до .

Решение.

1) Приведем систему к форме:

 

2) Для нахождения начального приближения отделим корни. Построив два графика и и най­дя их точку пересечения, можно увидеть, что система имеет единственное решение, заключенное в об­ласти и .

3) Проверим приведенную систему на сходимость итерационного процесса:

Следовательно,

и т.е. условия сходимости выполняются.

4) Для поиска последовательных приближений используют формулы:

Выберем следующие начальные значения: .

 

0,15 0,1616 0,1508 0,1539 0,1510 0,1519 0,1510
-2 -2,035 -2,0245 -0,0342 -2,0313 -2,0341 -2,0333

Поскольку , то и .

 

Метод скорейшего спуска для решения систем нелинейных уравнений

Методом скорейшего спуска приближенно вычислить корни системы:

Решение. Пусть .

Здесь и .

Подставляя нулевое приближение, будем иметь

, , , , ,

 

.

Вычислим .

Аналогично найдем второе приближение

 

.

Тогда .

Для контроля вычислим невязку: и так далее.

Получаем решение системы:

 

Метод скорейшего спуска для решения СЛАУ

Методом скорейшего случая решить систему уравнений:

 

 

Решение. В качестве начального приближения выберем .

Тогда ,

,

 

.

Вычисляя коэффициент , получим: .

 

Отсюда , причем невязка . Аналогично вычисляя, получим: ;

;

 

;

 

.

Процесс скорейшего случая для линейных систем сходится медленно. Так, здесь точное решение: ; ; ; .

 

Метод наименьших квадратов

Построим по методу наименьших квадратов многочлены первой и второй степени и оценим степень приближения. Значения в точках , приведены в следующей таблице.

         
         
-1        

Вычислим коэффициенты по формулам для линейной и квадратичной аппроксимация ; .

Для линейной аппроксимации система уравнений определения коэффициентов и многочлена первой степени имеет вид:

.

Решая эту систему, получим:

.

.

Для квадратичной аппроксимации система уравнений определения коэффициентов и многочлена второй степени имеет вид:

.

И коэффициенты равны:

. Тогда

.

Сравним значения, рассчитанные для функциональной зависимости, с исходными данными. Результаты приведены в табл. 3.

Таблица 3

         
         
-1        
-1 0,7 2,4 4,1 5,8
-1 0,62 2,24   6,9

Погрешность приближения в соответствии с исходными формулами составит:

.

.

 







Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.