Reja: Vatarlar usuli. Urinmalar (N’yuton) usuli. Ketma ket yaqinlashish usuli. Usullarning ishchi algoritmlari. Tayanch iboralar



Yüklə 122 Kb.
səhifə1/4
tarix26.06.2022
ölçüsü122 Kb.
#62360
  1   2   3   4
Reja Vatarlar usuli. Urinmalar (N’yuton) usuli. Ketma ket yaqin
al-4-lab, 1-amaliy algebra

Algebraik va transtsendent tenglamalarni taqribiy echish usullari. Vatarlar usuli. Urinmalar usuli
Reja:



  1. Vatarlar usuli.

  2. Urinmalar (N’yuton) usuli.

  3. Ketma - ket yaqinlashish usuli.

  4. Usullarning ishchi algoritmlari.

Tayanch iboralar:

Vatar, hosila, n-hosila, taqribiy echim, urinma, egri chiziq, boshlangich yaqinlashish, kombinatsiya, uzluksiz, usuvchi, iteratsiya, teng kuchli.



1. VATARLAR USULI

Algebraik va transtsendent tenglamalarni echishda vatarlar usuli keng qo`llanadigan usullardan biridir. Bu usulni ikki xolat uchun kurib chiqamiz.


1-xolat. Faraz kilaylik f(x) =0 tenglamaning ildizi [a,b] kesmada ajratilgan va kesmaning chekka nuqtalarida f(a) × f(b) <0 bo`lsin. Bundan tashqari birinchi va ikkinchi hosilalari bir xil ishorali qiymatlarga ega bo`lsin, ya`ni f'(x) × f ''(x) > 0 yoki f(a) <0; f(b)>0; f'(x) >0; f''(x)>0 (5-racm).

5- раcм 6- раcм




f(x) =0tenglamaning aniq echimi, f(x) funktsiya grafigining Ox uki bilan kesishgan nuqtasi x0. A va V nuqtalarni turri chiziq (vatar) bilan tutashtiramiz.
Oliy matematikadan ma`lumki, A va V nuqtalarda (5- racm) utgan to`g’ri chiziqning tenglamasi quyidagicha yoziladi:
(2.3)
Utkazilgan vatarning Ox uki bilan kesishgan nuqtasi x1 ni taqribiy echim deb qabul kilamiz va uning koordinatasini aniqlaymiz. (2.3) tenglikda x=x1, u=0 deb hisoblab uni x1 ga nisbatan echamiz:
(2.4)
Izlanayotgan echim x0 endi [x1; b] kesmaning ichida. Agar topilgan x1 echim bizni kanoatlantirmasa yuqorida aytilgan muloxazalarni [x1; b] kesma uchun takrorlaymiz va x2 nuqtaning koordinatini aniqlaymiz:
(2.5)
Agar x2 ildiz ham bizni kanoatlantirmasa, ya`ni avvaldan berilgan e aniqlik uchun |x2 - x1| £ e shart bajarilmasa, xz ni hisoblaymiz:
(2.6)
yoki umumiy xolda
(2.7)
ya`ni hisoblashni |xn+1 - xn| £ e shart bajarilgunga qadar davom ettiramiz.
Yuqorida keltirilgan formulalarni f(a) > 0; f(b) < 0; f'(x) < 0; f''(x) < 0 uchun ham qo`llash mumkin.
2-xolat. f(x) funktsiyaning birinchi va ikkinchi hosilalari turli ishorali qiymatlarga ega deb faraz kilaylik, ya`ni f'(x) × f''(x) < 0 yoki f(a) > 0, f(b) < 0, f' (x) < 0, f'' (x) > 0 (6-rasm).
A va V nuqtalarni turri chiziq (vatar) bilan tutashtirib uning tenglamasini yozamiz
(2.8)
Bu tenglamada y = 0 va x = x1 deb qabul kilib, uni x1 ga nisbatan echsak,
(2.9)
Topilgan x1 ni taqribiy echim deb olish mumkin. Agar topilgan x1 ning aniqligi bizni kanoatlantirmasa, yuqoridagi muloxazani [a, x1] kesma uchun takrorlaymiz, ya’ni x2 ni hisoblaymiz:
(2.10)
Agar |x2-x1| £ e shart bajarilsa, taqribiy echim sifatida x2 olinadi, bajarilmasa x3, x4,lar hisoblanadi, ya`ni
(2.11)
Xisoblash jarayoni |xn+1 - xn| £ e bulgunga qadar davom ettiriladi.
f(a) < 0, f(b) > 0, f'(x) > 0, f''(x) <0 bo`lgan xol uchun ham taqribiy ildiz (2.9) – (2.11) formulalar bilan hisoblanadi. Demak, agar f'(x) × f''(x) >0 bo`lsa taqribiy echim (2.4-2.7) formulalar bilan, f'(x) × f''(x) < 0 bo`lsa (2.9) - (2.11) formulalar bilan hisoblanadi.
Misol. x3+ x2 - 3 = 0 tenglama e = 0,005 aniqlikda vatarlar usuli bilan hisoblansin.
Echish. Ildizlarni ajratsak, 0,5f(0,5)=-2,625<0; f(1,5) = 2,600 > 0; f'(x)=3x2 + 2x; f''(x) = 6x + 2. Kidirilayotgan taqribiy ildiz [0,5; 1,5] kesmada ekan. Bu kesmada esa f'(x) > 0; f''(x) >0. Demak biz taqribiy ildizni (2.4) - (2.7) for­mulalar yordamida hisoblaymiz (1- xolat). (2.4) dan x1 = 1,012 ni, (2,5) dan x2 = 1,130 ni; (2.6) dan x3 = 1,169 ni, (2.7) dan (n=3) x 3 =1,173 ni topamiz. Bu erda |x4 - x3| = 1, 173 - 1,169 = 0,004 < e. Demak shart 4-kadamda bajarildi. Shuning uchun x4=1,173 yuqoridagi tenglamaning e = 0,005 aniqlikdagi ildizi bo`ladi.



Yüklə 122 Kb.

Dostları ilə paylaş:
  1   2   3   4




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©www.azkurs.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə