ВВЕДЕНИЕ
Выполнение домашнего задания (контрольной работы) по курсу «Численные методы) направлено на совершенствование навыков применения численных методов в инженерных расчетах. Перед выполнением задания следует ознакомиться с соответствующими разделами лекционного курса. Каждое задание выполняется в MS Excel.
Выбор варианта задания осуществляется по последней цифре номера зачетной книжки (студенты, номера зачетных книжек которых оканчиваются на 0, выполняют 10 вариант))
Требования к оформлению. Отчет сдается в электронном и бумажном виде. Электронный отчет содержит файл MS Excel. Имя файла должно включать фамилию студента и номер группы (например,
ИвановИИ_ИС_11_Д.xml). В файле Excel каждое задание выполняется на отдельном листе с указанием номера задания. Отчет на бумажном носителе должен содержать по каждому заданию следующие пункты:
- постановка задачи, исходные данные;
- выбор начального приближения (если это необходимо);
- проверка условий сходимости метода;
- необходимые расчетные формулы;
- расчетные таблицы;
- графики, если это необходимо;
- краткие выводы по заданию.
Задание 1. Системы линейных уравнений
Варианты 1-5. Методом итераций решить систему линейных уравнений, предварительно определив сходимость метода (). Коэффициенты системы заданы матрицей.
№ варианта |
№ строки (i) |
аi1 |
аi1 |
аi1 |
аi1 |
bi |
1. |
1 |
0.23 |
-0.04 |
0.21 |
-0.18 |
1.24 |
2 |
0.45 |
-0.23 |
0.06 |
0.00 |
-0.88 |
|
3 |
0.26 |
0.34 |
-0.11 |
0.00 |
0.62 |
|
4 |
0.05 |
-0.26 |
0.34 |
-0.12 |
-1.17 |
|
2. |
1 |
0.13 |
0.22 |
-0.33 |
0.07 |
0.11 |
2 |
0.45 |
0.00 |
-0.23 |
0.07 |
-0.33 |
|
3 |
0.11 |
0.00 |
-0.08 |
0.78 |
0.85 |
|
4 |
0.08 |
0.09 |
0.33 |
0.21 |
-1.70 |
|
3. |
1 |
0.00 |
0.24 |
-0.48 |
0.23 |
0.39 |
2 |
-0.05 |
0.00 |
0.44 |
0.31 |
0.72 |
|
3 |
-0.10 |
0.03 |
0.00 |
-0.55 |
0.56 |
|
4 |
0.12 |
-0.07 |
0.11 |
0.00 |
0.47 |
|
4. |
1 |
0.00 |
0.22 |
-0.11 |
0.31 |
2.70 |
2 |
0.38 |
0.00 |
-0.12 |
0.22 |
-1.50 |
|
3 |
0.11 |
0.23 |
0.00 |
-0.51 |
1.20 |
|
4 |
0.17 |
-0.21 |
0.31 |
0.00 |
-0.17 |
|
5. |
1 |
0.08 |
-0.03 |
0.00 |
-0.04 |
-1.20 |
2 |
0.00 |
0.51 |
0.27 |
-0.08 |
0.81 |
|
3 |
0.33 |
0.00 |
-0.37 |
0.21 |
-0.92 |
|
4 |
0.11 |
0.00 |
0.03 |
0.58 |
0.17 |
Варианты 6-10. Методом Зейделя решить систему линейных уравнений, приведя ее к удобному для итераций виду ().Коэффициенты системы заданы матрицей.
№ варианта |
№ строки (i) |
аi1 |
аi1 |
аi1 |
bi |
6. |
1 |
2.7 |
3.3 |
1.3 |
2.1 |
2 |
3.5 |
-1.7 |
2.8 |
1.7 |
|
3 |
4.1 |
5.8 |
-1.7 |
0.8 |
|
7. |
1 |
3.1 |
2.8 |
1.9 |
0.2 |
2 |
1.9 |
3.1 |
2.1 |
2.1 |
|
3 |
7.5 |
3.8 |
4.8 |
5.6 |
|
8. |
1 |
3.6 |
1.8 |
-4.7 |
3.8 |
2 |
2.7 |
-3.6 |
1.9 |
0.4 |
|
3 |
1.5 |
4.5 |
3.3 |
-1.6 |
|
9. |
1 |
2.7 |
0.9 |
-1.5 |
3.5 |
2 |
4.5 |
-2.8 |
6.7 |
2.6 |
|
3 |
5.1 |
3.7 |
-1.4 |
-0.14 |
|
10. |
1 |
3.8 |
6.7 |
-1.2 |
5.2 |
2 |
6.4 |
1.3 |
-2.7 |
3.8 |
|
3 |
2.4 |
-4.5 |
3.5 |
-0.6 |
Задание 2. Решение нелинейных уравнений
Методом касательных найти с точностью действительные корни уравнения . Уточнить полученное решение комбинированным методом (). Построить график функции .
№ варианта |
f(x) |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
Задание 3. Вычисление интегралов
Вычислить по формулам трапеций и Симпсона. Шаг интегрирования h =10.
№ |
а |
b |
f(x) |
1 |
1 |
3 |
|
2 |
0 |
1 |
|
3 |
1 |
9 |
|
4 |
4 |
5,2 |
|
5 |
0 |
1 |
|
6 |
0 |
1 |
|
7 |
0 |
1 |
|
8 |
0 |
p/2 |
|
9 |
0 |
1 |
|
10 |
0 |
1 |