1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tiểu luận môn phương pháp tính Phương Trình Phi Tuyến

37 482 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 37
Dung lượng 627,78 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Sử dụng công thức đánh giá sai số tổng quát,tính sai số của nó và so sánh với sai số tính công thức đánh giá sai số của phươngpháp chia đôi và [ ]1;2... 00 1 12 11 b Phương pháp CHOLES

Trang 2

Cơ sở lí thuyết

a) Phương pháp chia đôi

Xét phương trình f(x) = 0 có nghiệm chính xác x trong khoảng cách li nghiệm [ ]a; b

và0

f

Nếu0

f

, đặt 1 0 1 0

,b x a

Nếu

0)()(x0 f b0 <

f

, đặt0

2

0 1

1

1

a b d a

2 0

) (

n

b b a x a b

x

a

a b a b d b

x =

Phương Pháp Tính Page 2

Trang 3

3 , 2 , 1 )

chứa nghiệm chính xác x Nếu h (x)

là hàm khác không với mọi x∈[ ]a;b

, thì phương trình f(x)=0 trong [ ]a; b

sẽ tương đương với phương trình:

) ( ) ( )

( x x h x f x g

nhất thỏa mãn điều kiện này là ( )

1 ) (

x f x h

(

) (

x f x

x

n

n n

n

Bài Tập

Câu 1: Tìm những khoảng cách li nghiệm thực của các phương trình sau đây:

Phương Pháp Tính Page 3

Trang 4

Bài Tập Lớn Ph ương Pháp Tính

Nhóm 3

(a)

;014

4 − x+ =

x

(b)

;023

x

(d)

; 0 1

sin

4 x+ −x=

(e)

;0

1−xe− 2x =

(f)

;082

3x2 + x=

Phương Pháp Tính Page 4

Trang 5

Câu 2: Sử dụng phương pháp chia đôi tìm nghiệm gần đúng ở lần lập thứ 5

)(x5

củaphương trình x −cosx=0 trong [ ]0;1

Sử dụng công thức đánh giá sai số tổng quát,tính sai số của nó và so sánh với sai số tính công thức đánh giá sai số của phươngpháp chia đôi

và [ ]1;2

Trang 6

d) 4sinx+1−x=0

Vậy khoảng cách li nghiệm là [−1;0]

0 8 2

0 ln

Trang 7

Vậy khoảng cách li nghiệm là [0,4;0,5]

12

1

;

0

0 0

0

0 0

(

46,

(

17,0)5,0cos(

5,0)

(

0 0

(

13,0

)

(

625,02

5,075

Trang 8

Vậy : f(x2).f(b2)<0

Đặt :

0)(

)

(

06,0)

75,0625

,

0

(

65625,02

6875,0625

5

5

10.33,1)640625

,

0

(

640625,

02

65625,0625

Trang 9

0

01

2 1

21

n

n l l

l L

u

u u

u u

u U

00

1 12

11

b) Phương pháp CHOLESKI

Đây là trường hợp đặc biệt của phương pháp nhân tử LU, và được dùng cho

trường hợp ma trận hệ số A đối xứng và xác định dương Ma trận vuông A được gọi

là đối xứng nếu A A

T =

Ma trận A là đối xứng và xác định dương khi và chỉ khi tồn tại một ma trận B tam giác dưới, khả đảo sao cho

T

A =

Khi đó ma trận tam giác dưới B có thể tìm được theo công thức sau:

Trang 10

1

)1

(

)2

(

;

1 1

1 1 2 11

1 1

11 11

i j b

b a

b b

n i b

a bii

n i b

a b

a b

i k

jk ik ij

jj ij

i k ik ii

i i

c) Chuẩn Vectơ Và Chuẩn Ma Trận

Xét không gian tuyến tính thực

n R

Chuẩn của vectơ

,0

R R

xn,∀λ∈ , λ = λ

(iii)

y x y x R

∀ 1, 2, ,

k n k n

n k k n

x x

x x x

x x

x x x

, 1 2

1

1 2

1 1

max)

, ,,

++

Chuẩn ma trận tương ứng với chuẩn vectơ được xác định theo công thức :

x

Ax Ax

Trang 11

Chuẩn ma trận theo công thức trên tương ứng với chuẩn vectơ được xác định như sau :

ij n

i

n i

ij n

j

a A

a A

1 1

1 1

1

maxmax

=

−+

22

3 2

3 2

1

2 1

x x

x x

x

x x

=

−+

=

−+

32

2

42

43

12

3

3 2

1

3 2

1

3 2

1

x x

x

x x

x

x x

+

=+

=+

−+

=+

++

22

12

03

14

4 2

1

3 2

1

4 3

2 1

4 3

2 1

x x

x

x x

x

x x

x x

x x

x x

++

=+

++

=+

++

=+

++

8,15

,56

,15

,14

,

1

7,16

,15

,54

,13

,

1

6,15

,14

,15

,52

,

1

5,14

,13

,12

,15

,

5

4 3

2 1

4 3

2 1

4 3

2 1

4 3

2 1

x x

x x

x x

x x

x x

x x

x x

x x

=

−+

22

3 2

3 2

1

2 1

x x

x x

x

x x

Trang 12

1 0

1 2

1

0 1 2

3 2 1

x x

x Ax

31 21 11

33 32 31

22 21 11

00

00

002

1

0

12

b b b

b b b

b b b

22

3

61

2

62

00

2

11

22

33

2 33

11

21 21

11

11 11

11

=

=+

b

b

b b

b

b

b

b b

b

b b

b

b b

b

b b

3

62

60

02

12

3

23

60

02

62

1

00

3

23

60

02

62

1

00

2

3 2 1

y y

y b

B y

Trang 13

6232

3

20

0

2

62

60

02

12

3 2 1

x x

x Y

3 2 1

5

3

6 2 3

2

2 2

5

3 3

2 2

1 1

y x

y x

=

−+

=

−+

32

2

42

43

12

3

3 2

1

3 2

1

3 2

1

x x

x

x x

x

x x

x

Trang 14

2 2

2 4

3

2 3

1

3 2 1

x x

x Ax

31 21 11

33 32 31

22 21 11

00

00

001

2

2

24

3

23

1

b

b b

b b b

b b b

b b b

11

5

42

54

22

33

11

33

2 33

11

21 21

11

11 11

11

=

=+

b

b

i b b

b

b

b

i b b

b

b b

b

b b

b

b b

5

15

42

053

00

1

3 2 1

y y y

i

i b

3 2 1

y

i y

y

Trang 15

10

0

5

450

23

1

3 2

1

i x

x

x i

i Y

3 2 1

x x x

Vậy nghiệm phương trình đã cho là :

52929

5

123

110

3 3

2 2

1 1

i y x

y x

+

=+

=+

−+

=+

++

22

12

03

14

4 2

1

3 2

1

4 3

2 1

4 3

2 1

x x

x

x x

x

x x

x x

x x

x x

201

1

021

1

113

1

111

4

4 3 2 1

x x x

x Ax

A đối xứng và xác định dương:

Trang 16

42 32 22

41 31 21 11

44 43 42 41

33 32 31

22 21 11

000

00

00

00

000

20

1

1

02

1

1

113

1

11

1

4

b

b b

b b b

b b b b

b b b b

b b b

b b b

2403,12

2500

2090

11

132

22

1131

22

1151

2

113

2

11

2

11

2

11

24

44

2 44

2 43

33 42 32 43

31

33

2 33

22 41

21

32 32

22 31

11

31 31

11

21 21

11

11 11

11

=

=++

+

=

=+

b b

b

b b

b b b

b

b

b b

b

b

b b

b

b

b

b b

b

b

b

b b

b

b b

b

b b

b

b b

b

b b

0

20911

130

0

22

11322

1152

110

2

12

12

12

2403,12500

20922

113

2

1

011

1322

115

2

1

00

2

112

1

00

02

B

Trang 17

20922

1132

1

011

1322

1152

1

00

2

112

1

00

02

4 3 2 1

y y y

y b

126

1435221121

1 26

143

5 22

1121

2403,100

20911

130

0

22

11322

1152

110

2

12

12

12

4 3 2 1

x x x

x Y

05,1

2,0

9,0

4

3

2 1

Trang 18

1,35 1,804

26

143505

,

1

22

112

,

0

2

19

,

0

4 4

3 3

2 2

1 1

y x

y x

y x

++

=+

++

=+

++

=+

++

8,15

,56

,15

,14

,

1

7,16

,15

,54

,13

,

1

6,15

,14

,15

,52

,

1

5,14

,13

,12

,15

,

5

4 3

2 1

4 3

2 1

4 3

2 1

4 3

2 1

x x

x x

x x

x x

x x

x x

x x

x x

7,1

6,1

5,1

5,56,15,14

,

1

6,15,54,13

,

1

5,14,15,52

,

1

4,13,12,15

,

5

4 3 2 1

x x x

x Ax

42 32 22

41 31 21 11

44 43 42 41

33 32 31

22 21 11

000

00

00

00

000

5,56,15

b b b

b b b b

b b b b

b b b

b b b

Trang 19

1595,25

,5

4558,06

,1

2259,25

,5

5219,05

,1

7538,04

,1

2887,25

,5

597,04

,

1

5543,03

,

1

5117,02

,

1

3452,25

2 43

33 42 32

43

31

33

2 33

22

41

21

32 32

11

31 31

11

21 21

11

11 11

11

=

=++

+

=

=+

=

=+

b

b

b

b b

b b b

b

b

b b

b

b

b b

b

b

b

b b

b

b

b

b b

b

b b

b

b b

b

b b

b

b b

00

4558,02259,20

0

5219,07538,02887,20

597,05543,05117,03452,2

1595,24558,05219,0597

,

0

02259,24878,05543

,

0

00

2887,25117

,

0

00

03452

7,1

6,1

5,1

1595,24558,05219,0597,0

02259,24878,03543,

0

00

2887,25117,

0

00

03452,

2

4 3 2 1

y y y

y b

5078,0

4408,

058633750

Trang 20

4408,

058633750

1595,20

00

4558,02259,20

0

5219,07538,02887,20

597,05543,05117,03452,2

4 3 2 1

x x x

x Y

1769,0

1609,0

1462,0

,

0

5078,01769

,

0

4408,01609

,

0

5863

37501462

,

0

4 4

3 3

2 2

1 1

y x

y x

y x

Chương 4 Nội Suy và Xấp Xỉ Hàm

Trang 21

của hàm f (x) với n≥1 Chúng ta sẽ xây dựng đa thức nội suy hàm f (x) trên

[x ;0 x n]

gọi là đa thức nội suy Lagrange Trước tiên ta xây dựng các đa thức phụ

n k

k j x

p k j n

#0

1)(

) (

Do các đa thức

) ( ) ( x

p k n

có bậc n và có n nghiệm k k n

x x

x x

x0, 1, , −1, +1, ,

nên ta có thểviết chúng dưới dạng

) ) (

)(

) (

)(

( )

) (

n k

k k

1

k

x x x

x x x x x x x

)(

) (

)(

()(

1 1

1 0

1 1

1 0

) (

n k k

k k k k

k

n k

k k

x x x

x x x x x x x x

L

0

) ( ( ) )

Trang 22

của hàm số f (x) trên đoạn [ ] [a,b = x0;x n]

k k k

k

x x

y y x

x f

=+

+ +

1

1 1

p k k

k p

k k

k p

k k

k

x x

x x

x f x

x x f x

x x f

+ +

+ +

+

1 1

2 1 1

, , , , ,

, , ,

,

c) SPLINE Bậc Ba

Cho hàm f (x) xác định trên đoạn [ ]a, b

và một phép phân hoạch của nó :

b x x

x f

,k =0,1, ,n−1,

)()(x g x

gk

là một đa thức bậc ba.(c)

k k

Trang 23

y 1 1 , 1892 1 , 4142 2

Với

x x f

x∗ =0,37, ( )=2(b)

x∗ =0,37, ( )=2

) 5 , 0 1 )(

25 , 0 1 )(

0 1 (

) 25 , 0 )(

25 , 0 )(

0 ( ) )(

)(

(

) )(

25 , 0 5 , 0 )(

0 5 , 0 (

) 1 )(

25 , 0 )(

0 ( ) )(

)(

(

) )(

5 , 0 25 , 0 )(

0 25 , 0 (

) 1 )(

5 , 0 )(

0 ( )

)(

)(

(

) )(

5 , 0 0 )(

25 , 0 0 (

) 1 )(

5 , 0 )(

25 , 0 ( ) )(

)(

(

) )(

2 1

0 )

3

(

3

3 2 1 2 0 2

3 1

0 )

2

(

3

3 1 2 1 0 1

3 2

0 )

1

(

3

3 0 2 0 1 0

3 2

1 )

x x

x x x x x

x x x x x x

x

P

x x

x x

x x x x x

x x x x x x

x

P

x x

x x

x x x x x

x x x x x x

x

P

x x

x x

x x x x x

x x x x x x

x

P

Trang 24

0

) ( ( ) )

(

, suy ra :

2 ).

( 4142 , 1 ).

( 1892

, 1 ).

( 1 ).

(

) ( )

( )

( )

( )

(

) 3 ( 3 )

2 ( 3 )

1 ( 3 )

0

(

3

3 ) 3 ( 3 2 ) 2 ( 3 1 ) 1 ( 3 0 )

P x

P x P

y x P y x P y x P y x P

x

L

+ +

+

=

+ +

+

=

Với

) 37 , 0 ( 2

) (

,0

)5,037,0)(

25,037,0(37,04142,1.0625

,0

)137,0)(

25,037,0(37,

0

1892,1.046875

,0

)137,0)(

5,037,0(37,01.125

,0

)137,0)(

5,037,0)(

25,037,

−+

−+

, 0

3 , 8 7 , 8 )(

1 , 8 7 , 8 (

) 6 , 8 )(

3 , 8 )(

1 , 8 ( ) )(

)(

(

) )(

3 , 8 6 , 8 )(

1 , 8 6 , 8 (

) 7 , 8 )(

3 , 8 )(

1 , 8 ( ) )(

)(

(

) )(

6 , 8 3 , 8 )(

1 , 8 3 , 8 (

) 7 , 8 )(

6 , 8 )(

1 , 8 ( ) )(

)(

(

) )(

6 , 8 1 , 8 )(

3 , 8 1 , 8 (

) 7 , 8 )(

6 , 8 )(

3 , 8 ( ) )(

)(

(

) )(

2 1

0 )

3

(

3

3 2 1 2 0 2

3 1

0 )

2

(

3

3 1 2 1 0 1

3 2

0 )

1

(

3

3 0 2 0 1 0

3 2

1 )

x x

x x x x x

x x x x x x x

P

x x

x x

x x x x x

x x x x x x x

P

x x

x x

x x x x x

x x x x x x

x

P

x x

x x

x x x x x

x x x x x x x

L

0

) ( ) ( )

(

, suy ra :

Trang 25

( ).16,944 ( ).17,565 ( ).18,505 ( ).18,821

) ( )

( )

( )

( )

(

) 3 ( 3 )

2 ( 3 )

1 ( 3 )

0

(

3

3 3

2 3

1 3 0 3

3

x P x

P x

P x

P

y x P y x P y x P y x P

x

L

+ +

+

=

+ +

+

=

Với

x x L

x L

,0

)6,84,8)(

3,84,8)(

1,84,8(505,18.015

,0

)7,84,8)(

3,84,8)(

1,84

,

8

(

565,17.024

,0

)7,84,8)(

6,84,8)(

1,84,8(944,16.06

,0

)7,84,8)(

6,84,8)(

3,84

−+

−+

2 , 0 4 , 0 )(

1 , 0 4 , 0 (

) 3 , 0 )(

2 , 0 )(

1 , 0 ( ) )(

)(

(

) )(

2 , 0 3 , 0 )(

1 , 0 3 , 0 (

) 4 , 0 )(

2 , 0 )(

1 , 0 ( ) )(

)(

(

) )(

3 , 0 2 , 0 )(

1 , 0 2 , 0 (

) 4 , 0 )(

3 , 0 )(

1 , 0 ( ) )(

)(

(

) )(

3 , 0 1 , 0 )(

2 , 0 1 , 0 (

) 4 , 0 )(

3 , 0 )(

2 , 0 ( ) )(

)(

(

) )(

2 1

0 )

3

(

3

3 2 1 2 0 2

3 1

0 )

2

(

3

3 1 2 1 0 1

3 2

0 )

1

(

3

3 0 2 0 1 0

3 2

1 )

x x

x x x x x

x x x x x x

x

P

x x

x x

x x x x x

x x x x x x

x

P

x x

x x

x x x x x

x x x x x x

x

P

x x

x x

x x x x x

x x x x x x

L

0

) ( ( ) )

(

, suy ra :

2484 , 0 ).

( 0066

, 0 ).

( 2840

, 0 ).

( 6205 , 0 ).

(

) ( )

( )

( )

( )

(

) 3 ( 3 )

2 ( 3 )

1 ( 3 )

0

(

3

3 ) 3 ( 3 2 ) 2 ( 3 1 ) 1 ( 3 0 )

P x

P x

P

y x P y x P y x P y x P

x

L

+ +

− +

=

+ +

+

=

Trang 26

Với

1 3 2 cos )

25 , 0 ( )

0

2484,0.006

,0

)3,025,0)(

2,025,0)(

1,025,0(0066,0.002

,0

)4,025,0)(

2,025,0)(

1,025,0

(

)2840,0.(

002,0

)4,025,0)(

3,025,0)(

1,025,0()6205,0.(

06,0

)4,025,0)(

3,025,0)(

2,025,

−+

−+

3

2 3 1 ( 0 , 25 ) 0 , 25 cos( 0 , 25 ) 2 ( 0 , 25 ) 3 0 , 25 1 0 , 13278125 9 , 36 10 2

a

dx x L I

dx x f

và sử dụng phép biến đổi h

x x

a

y H a b I dx x f I

0

)1(,

)()

(

ở đây

Trang 27

) (

1()!

(

)1(

n q q

q k n nk H

) 2 (được gọi là hệ số Cotes

b) Công thức hình thang

2

1

0 y y h I

I ≈ ∗ = +

Công thức hình thang mở rộng :

)2

2()

n b

a

y y y

y

y h I dx x f

a

x f B dx

x f I

1

)()

4 3

Trang 28

Bài Làm

Câu 2 :

d)

8 ,

4 3

33)(3

4

1.81.8

185

444

11)

(4

114

1.71.7

41

102

5)

(2

54

1.61.6

115

364

9)

(4

94

1.51.5

24

5)

(2

4

1.41.4

113

284

7)

(4

74

1.31.3

25

62

3)

(2

34

21.2

89

204

5)

(4

54

11.1

5

11)(1

8, ,1,0,

)(

4

18

13

3

;1

;4)

(

8 8

0

8

7 7

0

7

6 6

0

6

5 5

0

5

4 4

0

4

3 3

0

3

2 2

0

2

1 1

0

1

0 0

=+

=+

=+

=+

=+

=+

=+

=+

=

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y a

x

k x

f y

n

a b h

b a x

x x

f

k k

Dựa theo công thức hình thang :

Trang 29

10145

354

1113

2825

689

(

)

(

8 7 6 5 4 2 1

=

+++++++

=

y y y y y y y

y

h

I dx

12)(2

4

1.80.8

113

324

7)

(4

74

1.70.7

25

82

3)

(2

34

1.60.6

89

324

5)

(4

54

1.50.5

5

21)(1

4

1.40.4

73

324

3)

(4

34

1.30.3

17

82

1)

(2

14

20.2

65

324

1)

(4

14

10.1

2

10)(0

8, ,1,0,

)(

4

18

02

2

;0

;4

2)(

8 8

0

8

7 7

0

7

6 6

0

6

5 5

0

5

4 4

0

4

3 3

0

3

2 2

0

2

1 1

0

1

0 0

=+

=+

=+

=+

=+

=+

=+

=+

=

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y a

x

k x

f y

n

a b h

b a x

x f

k k

Dựa theo công thức hình thang :

Trang 30

,

0

241113

3225

889

325

273

3217

865

(

)

(

8 7 6 5 4 2 1

=

+++++++

=

y y y y y y y

y

h

I dx

23)

(5

235

1.83

8

48

655

22)

(5

225

1.73

7

27076,05

21)

(5

215

1.63

6

6

34)(4

5

1.53

5

87

2955

19)

(5

195

1.43

4

56

1455

18)

(5

185

1.33

3

63

2155

17)

(5

175

23

2

78

3955

16)

(5

165

13

1

5

53)(3

10, ,1,0,

)(

5

110

35

5

;3

;4

1)

(

8 8

0

8

7 7

0

7

6 6

0

6

5 5

0

5

4 4

0

4

3 3

0

3

2 2

0

2

1 1

0

1

0 0

=+

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y a

x

k x

f

y

n

a b

h

b a x

x

f

k k

Trang 31

( )21

215

)(5

5

1.103

10

22917,05

24)

(5

245

1.93

9

24140,05

23)

(5

235

1.83

8

48

655

22)

(5

225

1.73

7

27076,05

21)

(5

215

1.63

6

10 10

0

10

9 9

0

9

8 8

0

8

7 7

0

7

6 6

=+

=+

=+

=

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

x

x

f x f y h

2122917,024140,048

6527076,06

387

29556

14563

21578

395

(

)

(

10 9 8 7 6 5 4 2 1

+++

++

++

+

=

+++++++++

=

y y y y y y y y y

y

h

I dx

Cơ sở lí thuyết

Trang 32

(,()(

y a y

b x a x

y x f x y

, ta chia đoạn

[ ]a, b

thành n đoạn nhỏ bằng nhau với bước n

a b

Khi đó các điểm chia là

b x n k

kh x x

y

Chúng ta sử dụng khai triển Taylor để đưa ra công thứcEuler Giả sử y (x) là nghiệm duy nhất của bài toán (1), có đạo hàm đến cấp hai liên tục trên đoạn [ ]a, b

Khi đó với mỗi k =0,1,2, ,n−1, ta có :

)(2

)(

)()(

)()(

2 1 1

với ξk nằm trong

)

;(x k x k+1

y (x) thỏa mãn phương trình vi phân trong (1) và

,()()

(x +1 ≈ y +1 = y x +hf x y k = n

b) Bài toán tuyến tính cấp 2

Các phương pháp tìm nghiệm gần đúng của phương trình vi phân thường đòi hỏi các điều kiện được cho tại một thời điểm ban đầu nào đó Đối với phương trình vi

phân bậc 2, ta cần giá trị

)(x0

y

)(x0y′

.Tuy nhiên nhiều bài toán trong thực tế điều

Trang 33

kiện của hàm cần tìm được cho tại nhiều thời điểm khác nhau Trong phần này chúng

ta chỉ xét bài toán biên của phương trình vi phân thường tuyến tính cấp hai với điều kiện biên được cho ở hai đểm có dạng :

′+

′′

β

α, ( ))

(

,)()()()()()()(

b y a

y

b x a x f x y x r x y x q x y x p

với phương pháp được chọn là phương pháp sai phân hữu hạn So với một số

phương pháp khác, phương pháp sai phân hữu hạn cho kết quả không chính xác bằng, khối lượng tính toán nhiều hơn, nhưng ổn định hơn và giải quyết được các trường hợp hai chiều, ba chiều v.v,… Ý tưởng của phương pháp là xấp xỉ các đạo hàm

Đầu tiên, chọn số tự nhiên n>0 Chia đều đoạn [ ]a; b

thành n đoạn bởi các điểm

chia

,

;1, ,2,1

là bước chia Tại các

điểm nút

1, ,2,1,k = n

x k

bên trong đoạn [ ]a; b

sử dụng các công thức sai phân

hướng tâm ,ta có :

h

y y h

x y x

y x

k

22

)()()( ≈ + 1 − − 1 = + 1 − − 1

2

1 1

2

1

1) 2 ( ) ( ) 2(

)(

h

y y y

h

x y x y x

y x

.

Bài Tập

Câu 7 : Sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn xấp xỉ nghiệm của các bài toán sau với bước h=0,1

Trang 34

(e)

0)1(,1)

0

(

10

,)1(2)1

+

y y

x e

x y

y x

(f)

0)2(

)

1

(

21

,1ln3

x y x

0

(

)1(1

0,)1(2)1

+

y y

x e

x y

y x

Ta có:

8 , 0 1 , 0 8 0 8

; 7 , 0 1 , 0 7 0 7

6 , 0 1 , 0 6 0 6

; 5 , 0 1 , 0 5 0 5

4 , 0 1 , 0 4 0 4

; 3 , 0 1 , 0 3 0 3

2 , 0 1 , 0 2 0 2

; 1 , 0 1 , 0 0 1

10 , , 2 , 1 ,

; 0

10 1 , 0

0 1

; 1 , 0

7

0 6 0

5

0 4 0

3

0 2 0

1

0 0

= +

= +

=

= +

=

+

=

= +

= +

=

= +

=

+

=

= +

= +

=

= +

=

+

=

= +

= +

=

= +

=

+

=

= +

x

x

h x x h

x

x

h x x h

x

x

h x x h

x

x

k kh x x a

x

h

a b n n

a b h h

b

a

k

11,0.10010

;9,01,0.90

1 1

2 1

2)

(

;2)

(

)1()(

;2)(

;)

(

;1

)

(

h

y y y

x y h

y y x

y

e x x

f x

r x x q x

p

k k k

k k

k k

x k k

k k

k

− +

− +

− +

y′′

vào (1) ta được :

, 9, ,2,1

;)(2

)()()

(2)(2

)(

)

(

1 2

2 1

x p y h

x p x

r y

k k

k

k k

k k k

ta được hệ phương trình sau :

Trang 35

=+

=+

=+

=+

=+

=+

=+

=+

50772482353,

02

219202

2

181

1617584271,

0115202

85

2532585049,

02

217202

2

183

3512394471,

0111202

2

189

4548979948,

02

215202

2

185

5630688387,

0107202

93

6741445808,

02

213202

2

187

785981523,

0103202

97

8957890439,

02

211202

2

189

10 9

8

9 8

7

8 7

6

7 6

5

6 5

4

5 4

3

4 3

2

3 2

1

2 1

0

y y

y

y y

y

y y

y

y y

y

y y

y

y y

y

y y

y

y y

y

y y

)

1

(

)2(

;21

,1ln3

x y x

y

x

y

Ta có:

Trang 36

2 1 , 0 10 1 10

; 9 , 1 1 , 0 9 1 9

8 , 1 1 , 0 8 1 8

; 7 , 1 1 , 0 7 1 7

6 , 1 1 , 0 6 1 6

; 5 , 1 1 , 0 5 1 5

4 , 1 1 , 0 4 1 4

; 3 , 1 1 , 0 3 1 3

2 , 1 1 , 0 2 1 2

; 1 , 1 1 , 0 1 1

10 , , 2 , 1 ,

; 1

10 1 , 0

1 2

; 1 , 0

9

0 8 0

7

0 6 0

5

0 4 0

3

0 2 0

1

0 0

= +

= +

=

= +

=

+

=

= +

= +

=

= +

=

+

=

= +

= +

=

= +

=

+

=

= +

= +

=

= +

=

+

=

= +

= +

=

= +

=

+

=

= +

x h

x

x

h x x h

x

x

h x x h

x

x

h x x h

x

x

h x x h

x

x

k kh x x a

x

h

a b n n

a b h h

1 1

2

2)

(

;2)

(

1

ln)(

;

3)(

;

1)(

;1

)

(

h

y y y

x y h

y y x

y

x

x x

f x x r x x q x

p

k k k

k k

k k

k

k k

k k

k k

− +

y′′

vào (1) ta được :

, 9, ,2,1

;)(2

)()()

(2)(2

)(

)

(

1 2

2 1

x p y h

x p x

r y

k k

k

k k

k k k

Ta được hệ phương trình sau :

Ngày đăng: 06/05/2015, 13:54

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w