Реальная база готовых
студенческих работ

Авторам Вопрос-ответ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Тип задания

Предмет

Ваше имя

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

Нет, пока не нашел

Узнайте стоимость индивидуальной работы

Тип задания

Предмет

Ваше имя

это быстро и бесплатно

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!

Тип задания

Предмет

Ваше имя

Решение задач методами Эйлера и Рунге-Кутта

Тип Реферат

Предмет Математика

Просмотров

1302

Размер файла

67 б

Ознакомительный фрагмент работы:

Решение задач методами Эйлера и Рунге-Кутта

1. Построить кубический сплайн, интерполирующий функцию у = ¦(х) на [1,00; 1,20] для равномерного разбиения с шагом h = 0,04:

¦(х) = lnx

Найти значения в точках 1,05; 1,13; 1,17.

Решение

Построим таблицу значений функции на интервале [1,00; 1,20] с шагом

h = 0,04:

x	¦(х) = lnx
1	0
1,04	0,039221
1,08	0,076961
1,12	0,113329
1,16	0,14842
1,2	0,182322

Сплайн-интерполяция таблично заданной функции

1. На отрезке [a, b] задать одномерную сетку

h_x = {x_i / x_i = x_i_–1 + h_i, h_i > 0, i = 1, 2, 3, …, n; x₀ = a, x_n = b}

и значения y_i = f(x_i) в узлах сетки x_i, i = 0, 1, 2, …, n.

Задать x^*Î (a, b).

2. Положить a_i = y_j, i = 0, 1, 2, …, n.

3. Составить и решить трех диагональную систему методом прогонки:

Определить значения коэффициентов c_i, i = 0, 1, 2, …, n.

4. Определить значения коэффициентов d_i и b_i, i = 1, 2, 3, …, n, воспользовавшись формулами:

d_i = (c_i–c_i_–₁) / h_i, i = 1, 2, …

5. Определить значение индекса 0 < k£n из условия x^*Î [x_k_{– 1}, x_k].

6. Вычислить по формуле

S(x^*) = S_k(x^*) = a_k + b_k(x^* – x_k) + (c_k / 2)(x^* – x_k)² + (d_k / 6)(x^* – x_k)³.

7. Процесс завершен: S(x^*) – результат интерполяции табличных данных в точку x^*Î (a, b).

Результаты вычислений удобнее представлять в виде таблицы:

a_i	b_i	c_i	d_i
0,03922	0,96467	-1,188280	-29,70700
0,07696	0,92494	-0,798322	9,74897
0,11333	0,89366	-0,765997	0,80813
0,14842	0,85986	-0,92391	-3,94780
0,18232	0,84138	0,00000	23,09770

Значение функции в точке находится по формуле:

S(x^*) = S_k(x^*) = a_k + b_k(x^* – x_k) + (c_k / 2)(x^* – x_k)² + (d_k / 6)(x^* – x_k)³

2. Найти решение задачи Коши для дифференциального уравнения на равномерной сетке [a, b] с шагом 0,2 методом Эйлера и классическим методом Рунге-Кутта

, , 0 £ х £ 1

Решение. Метод Эйлера

- разностная аппроксимация Эйлера. Точность метода . Метод Рунге-Кутта

дифференциальный интерполирующий уравнение сплайн

Результаты вычислений удобнее представлять в виде таблиц:

Метод Эйлера

x	y
0	0	1
0,2	0,2	1
0,4	0,416	1.04
0,6	0,67392	1.1232
0,8	1,00639	1.25798
1	1,45926	1.45926

Метод Рунге-Кутта

i							=
0	0	1	0	0,02	0,0202	0,040808	1,0202
1	0,2	1,0202	0,0408081	0,0624363	0,0630852	0,0866629	1,08329
2	0,4	1,08329	0,086663	0,112662	0,113962	0,14367	1,19722
3	0,6	1,19722	0,143666	0,177667	0,180047	0,220362	1,37713
4	0,8	1,37713	0,22034	0,267713	0,271977	0,329821	1,64872
5	1	1,64872	0,329743	0,398989	0,406607	0,493278	2,05442

3. Найти решение задачи безусловной минимизации ¦(х) ®min, х ÎR². Установить множество глобального решения

¦(х) =

Решение

Данная задача решается методом сопряженных направлений (градиентов). Алгоритм данного метода представлен далее.

Метод сопряженных направлений

1 Начать с точки x⁽⁰⁾ = (x₁⁽⁰⁾, x₂⁽⁰⁾, …, x_n⁽⁰⁾)^т и n-линейно независимых направлений s⁽ⁱ⁾,

i = 1, 2, …, n, которые могут быть выбраны, например, совпадающими с координатными направлениями e⁽ⁱ⁾, i = 1, 2, …, n. Положить k = 1.

2 Начиная с точки x⁽⁰⁾ осуществить одномерный поиск для функции f(x) в направлении s⁽ⁿ⁾ и определить точку z⁽¹⁾.

3 Начиная с точки z⁽¹⁾ осуществить последовательно n – 1 одномерный поиск для f(x) сначала в направлении s⁽¹⁾, а затем из полученной точки в направлении s⁽²⁾ и т. д. до одномерного поиска в направлении s^{(n – 1)} включительно. В результате этих действий будет определена точка x⁽²⁾.

4 Начиная с точки x⁽²⁾ осуществить одномерный поиск для f(x) в направлении s⁽ⁿ⁾ и определить точку z⁽²⁾.

Согласно обобщенному свойству "параллельного подпространства" направление

s⁽ⁿ^{+ 1)} = z⁽²⁾ – z⁽¹⁾

будет сопряженным по отношению к направлениям s⁽ⁿ⁾, s⁽ⁿ^{– 1)}, …, s⁽ⁿ^–^k^{+ 1)} (для k = 1 – только к направлению s⁽ⁿ⁾).

5 Начиная с точки z⁽²⁾ осуществить поиск в направлении s⁽ⁿ^{+ 1)} и определить x^*.

6 Положить k: = k + 1. Если k = n, перейти к выполнению п. 8.

7 Положить z⁽¹⁾: = x^* и s⁽ⁱ⁾: = s⁽ⁱ^{+ 1)}, i = 1, 2, …, n.и перейти к выполнению п. 2.

8 Процесс вычислений завершен: x^* – точка минимума функции f(x).

Результаты вычислений удобнее представлять в виде таблицы:

Таблица результатов

k
0	0	0	1	1	0
1	0	0	1	0	2	2	0	-4
2	2	0	0	1	-2	2	-2	-8

Точка (2,-2) – точка минимума функции. В этой точке функция принимает значение .

Смотреть

Модельное мышление
Реферат, Математика

Смотреть

Конспект лекций по дискретной математике
Реферат, Математика

Смотреть

Комета 103P/Хартли
Реферат, Математика

Смотреть

Первичная статистическая обработка информации
Реферат, Математика

Смотреть

Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +

Новых работ ежедневно

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

Математика

История

Экономика

159599
рейтинг

3275
работ сдано

1404
отзывов

Математика

Физика

История

157252
рейтинг

6079
работ сдано

2741
отзывов

Химия

Экономика

Биология

105734
рейтинг

2110
работ сдано

1318
отзывов

Высшая математика

Информатика

Геодезия

62710
рейтинг

1046
работ сдано

598
отзывов

Тип работы

Московский политехнический

Все сделали раньше срока и то что нужно , спасибо большое ) Рекомендую

НИУ «БелГУ»

Отличный исполнитель, быстро и качественно выполнил заказ с очень высокой оригинальностью,...

Мгимо

Работы нужны были по физкультуре, заказывала из-за большого объема (8 штук). Сделано за од...

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Выполнить контрольную работу, 10 вариант.

Контрольная, цифровая схемотехника

Срок сдачи к 18 авг.

1 минуту назад

Написать отчет по учебной практике. Есть только методичка и название...

Отчет по практике, Реклама и PR

Срок сдачи к 8 авг.

2 минуты назад

исправить

Другое, Проектная деятельность

Срок сдачи к 9 авг.

3 минуты назад

нужны две статьи на разные уникальные актуальные темы по архитектуре...

Статья, Архитектура

Срок сдачи к 3 авг.

3 минуты назад

Без ИИ!!! Понятие "повседневности"

Эссе, История повседневности

Срок сдачи к 22 авг.

4 минуты назад

Написать курсовую работу

Курсовая, Управление в технических системах, теория автоматического управления

Срок сдачи к 7 авг.

4 минуты назад

Составить предложения 4 штуки чтобы в них были слова: дождь,море, рука

Услуги корректора, Русский язык

Срок сдачи к 3 авг.

4 минуты назад

Без ии! исследование дневников с сайта "прожито"

Другое, История повседневности

Срок сдачи к 23 авг.

6 минут назад

Разработка эффективной методики воспитания скоростно-силовых способностей у мальчиков 12–14 лет с использованием круговой тренировки с отягощениями на уроках физической культуры

ВКР, Физическая культура и спорт

Срок сдачи к 7 авг.

7 минут назад

Отчет по практике, во бакалавриат, строительство - учебная

Отчет по практике, Строительство

Срок сдачи к 4 авг.

8 минут назад

Профиль вычислительные машины, комплексы, системы и сети.

Диплом, Прикладная информатика

Срок сдачи к 7 авг.

10 минут назад

Нужно выполнить отчет по производственной практике по курсовой работе

Отчет по практике, Маркетинг

Срок сдачи к 18 сент.

11 минут назад

Написать третью главу магистерской диссертации на тему "Прокурор и его полномочия в уголовном судопроизводстве. Проблемные аспекты"

ВКР, Уголовное право

Срок сдачи к 1 сент.

11 минут назад

Написать первую главу магистерской диссертации и научную статью по третьей главе.

Магистерская диссертация, Управление инвестиционно-строительной деятельностью

Срок сдачи к 20 сент.

11 минут назад

выполнить конрольную работу

Контрольная, Дисциплина "Методы принятия управленческих решений"

Срок сдачи к 25 авг.

11 минут назад

Кабинетное исследование методом контент...

Другое, Исследования в логистике

Срок сдачи к 23 авг.

11 минут назад

Организационно-правовое обеспечение защиты персональных данных в государственном (муниципальном) органе

Диплом, Государственное и муниципальное управление (Синергия)

Срок сдачи к 16 авг.

11 минут назад

Технологии привлечения на государственную гражданскую (муниципальную) службу квалифицированных специалистов

Диплом, Государственное муниципальное управление (Синергия)

Срок сдачи к 23 авг.

11 минут назад

Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.