Реферат по предмету "Информатика"


Современное состояние вычислительной техники

--PAGE_BREAK--A, B, H, Y MAX, Y MIN, X, MY: REAL;
BEGIN
WRITELN (¢ ВВЕДИТЕ A, B, N¢);
READ (A, B, N);
Y MAX = -1E4; YMIN:=+1E4;
H: = (B-A)/N;
FOR I:=1 TO 71 DO C [ I ]: = ¢      ¢;
X: = A;
FOR I: = 1 TO N DO
BEGIN
Y[ I ]: = SIN(X)/X;
IF Y [I ] > Y MAX THEN Y MAX: = Y [I ];
IF Y [I ]
X: = X+H;
END;
MY:=ROUND((YMAX-YMIN)/W+0.5);
K:=ROUND (ABS(YMIN)/MY+0.5)+M;
C[K]:= ¢I ¢;
WRITELN (¢ГРАФИК ФУНКЦИИ Y=SIN(X)/X ¢);
WRITELN (¢ …………………………………¢);
FOR I:=1 TO N DO
BEGIN
L:=ROUND ((Y[ I ]- YMIN)/MY+0.5)+M;
C[ L]: = ¢ *¢;
FOR J: = 1 TO 71  DO
WRITE (C[J]);
WRITELN (¢       ¢);
C[ L]: = ¢      ¢;
IF K =L THEN C [ L ]:= ¢I¢;
END;
END.
ввод:
a=0.1
b=2.5
n=40

2. Численные методы решения задач
2.1. Решение алгебраических и трансцендентных уравнений
К линейным уравнениям относятся алгебраические и трансцендентные уравнения. Уравнение называется алгебраическим, если функция f(x) представляет собой многочлен, какой-либо степени.
f(x)=a0xm+a1xm-1+…+am-1x+am=0
m3
Если же в функцию f(x) входят одновременно разные элементарные функции, то такое уравнение называется трансцендентным.
f(x)=sinx+lnx=0
Такие уравнения решаются приближенными методами. Решение разбивается на 2 этапа:
1). Отделение корней, т.е. нахождение достаточно малой области, содержащий один корень.
2). Уточнение корня заданной степенью точности.
Здесь известны следующие методы итераций, ньютона, хорды касательной половинного деления и т.д.
Отделение корней.
Пусть решается уравнение f(x)=sinx+lnx=0. Отделение корней можно сделать 2-мя способами:
графическим и алгебраическим.
В графическом методе на координатной плоскости строится график функции и находится область пересечения функции с осью Х. В нашем случае удобно функцию разделить на 2 функции и на координатной плоскости построить оба графика, и найти область их пересечения.

sinx=-lnx
f1(x)=sinx
f2(x)=-lnx
x [0;1]
 

В алгебраическом методе отделения корней с некоторым шагом h просматривают достаточно большую область существования корня уравнений.
    

              xi+1=xi+h
 
Из математики известно, что непрерывная функция на небольшом отрезке содержит корень уравнения, если на концах отрезках функция f(x) имеет разные знаки.
Уточнение корня по методу половинного деления.
Пусть решается уравнение f(x)=0 и функция f(x) непрерывна на отрезке [a,b] =[x1,x2].
Отрезок [a,b] содержит корень, т.е. f(a)*f(b)
Делим отрезок [a,b] пополам, т.е. выбираем начальное уравнение корня x=, если f(x)=0, то х является корнем уравнения, если f(x) не равно нулю, то выбираем тот из отрезков [a,x] или [x,b], на концах которого функция f(x) имеет противоположные знаки. Выбранный отрезок снова делим пополам и проводим те же рассуждения. Процесс деления отрезков пополам продолжается до тех пор, пока длина отрезка на концах которого функция имеет разные знаки не станет
[b-a]
 

Схема реализации алгоритма имеет вид: [a,b]=[x1,x2]    e=10-5
Уточнение корня по методу Хорд
По методу Хорд выбирается произвольное начальное значение корня из отрезка [a,b] на котором корень существует xÎ[a,b]=[x1,x2].
Затем по методу Хорд корень уточняется. Найденное новое значение корня подставляется в правую часть уравнения и т.д. пока разность между двумя приближениями не станет меньше =10-5. Расчётная формула метода Хорд имеет вид:
xn+1=xn-(b-x).
Графический метод Хорд имеет вид:
 


Отделение корней
 

program otd;   label 10;   var a,b,x1,x2,y1,y2,h,d:real;   function f(x:real):real; begin   f:=2.2*x-exp(x*ln(2));   end;   begin writeln(‘введите a,b,h’); readln(a,b,h); 
  x1:=a;x2:=x1+h; y1:=f(x1); 10: y2:=f(x2);   if y1*y2x1:=x2;x2:=x1+h;   y1:=y2; if x2
0.1,10,1e-4
ответ:
х1=0.10000
х2=1.10000

Уточнение корней
Метод половинного деления
 

  program  del;
label 2, 10;
  var a,b,e,x,y,z:real;
  function f(x:real):real;
   

    begin
f:= 2.2*x-exp(x*ln(2));      

end;
begin
  writeln(‘введите a,b,e’);

readln(a,b,e);
  y:=f(a);
10:x:=(a+b)/2;
z:=f(x);
if z=0 then goto 2;
if y*z
 begin a:=x; y:=f(b); end;
if b-a>e then goto 10;
2:writeln('x=',x:8:5);
readln;
end.
ввод:
0.1, 1.1, 1е-5
ответ:
х=0.78111

Метод хорд
 

  program  horda;
label 10;
  var e,x,b,y,d:real;
  function f(x:real):real;
begin
  e» v:shapes="_x0000_s1319">f:= 2.2*x-exp(x*ln(2));  
end;
  begin
writeln(‘введите x,b,e’);
readln(x,b,e);
10: y:=x-f(x)/(f(b)-f(x))*(b-x);
d:=abs(y-x);
x:=y;
if d>e then goto 10;
y:=f(x);
writeln('x=',x:8:5);
end.
ввод:
0.1, 1.1, 1е-5
ответ:
х=0.78110  
Проверка уравнения в ППП «Eureka»
Ввод:
2.2*x-exp(x*ln(2))=0
Ответ:
X=0.78091254
Maximum error is 3.5465456e-7
2.2. Решение систем линейных уравнений методом итераций.
Метод итераций Гаусса-Зейделя
Метод последовательных приближений или итераций для больших n даёт сокращение времени решения на 20-30% по сравнению с точными методами.
В методе итераций число действий пропорционально числу n2, тогда как в точных методах n3.
Метод итераций особенно выгоден при решении систем, в которых много коэффициентов равно нулю. Рассмотрим метод на примере 3-х уравнений с тремя неизвестными.
Дана система:
   
Для сходимости метода итераций  диагональные элементы системы должны быть преобладающие, т.е.
|aii|>>|aij|
Если это условие не выполняется, то делают элементарные преобразования системы.
Например:
 
 
Из 1-го уравнения преобразованной системы найдём х1, из 2-го х2 из 3-го х3. Получим:

 
Для удобства реализации алгоритма вычисляемое значение обозначим yi. Получим:
 
Для нашего примера система примет вид:
 
В качестве начального приближения для х1;x2;x3, берётся 0 или 1. Подставляется в правую часть системы, получается новое значение xi, которое снова подставляется в правую часть и т.д. Пока разность между приближениями не станет меньше d).
 
program lin;
var
b1,d,x1,x2,x3,x4,e,y1,y2,y3,y4:real;
begin
x1:=0; x2:=0; x3:=0; x4:=0; e:=1e-5;
repeat
y1:=(-9-x2+x4)/4;
y2:=(-y1+x3-3*x4)/2;
y3:=(-7-x1+3*y2)/4;
y4:=(2-3*x2+2*y3)/4;
d:=sqrt(sqr(x1-y1)+sqr(x2-y2)+sqr(x3-y3)+sqr(x4-y4));
x1:=y1; x2:=y2; x3:=y3; x4:=y4;
until d>E;
b1:=x1+2*x2-x3-3*x4;
writeln('x1= ',x1:8:5,' x2= ',x2:8:5,
'x3= ',x3:8:5,' x4= ',x4:8:5,' b1= ',b1:8:5);
  end.
 

  ответы:
  x1= -2.99999
e» v:shapes="_x0000_s1347">x2= 4.00000

x3= 1.99999
  x4= -1.00000
b1= 0.000000
   

Проверка в ППП «Eureka»
4*x1+x2-x4=-9
x1-3*x2+4*x3=-7
3*x2-2*x3+4*x4=12
x1+2*x2-x3-3*x4=0
Ответ:
Х1=-3.000000
Х2=4.000000
Х3=2.000000
X4=1.000000
2.3. Методы вычисления определённых интегралов Если функция f(x) непрерывна на отрезке [a,b] и известна ее первообразная F(x), то определенный интеграл от этой функции в пределах от а до b может быть вычислен по формуле Ньютона-Лейбница
.
Как правило, выразить первообразную функцию удаётся не всегда, поэтому приходиться прибегать к приближённому интегрированию. Существует много численных методов: прямоугольников, трапеций, парабол или Симпсона и т.д.
Метод прямоугольников
Из математики известно, что интеграл равен площади криволинейной трапеции, ограниченной кривой f(x) осью Х и ординатами в точках а и b.

Для приближенного вычисления площади разобьём отрезок [а,b] на n части длинной h=(b-a)/n.
В точках разбиения проведем ординаты до пересечения с кривой y=f(x), а концы ординат соединим прямоугольными  отрезками, тогда площадь криволинейного приближенного прямоугольника можно считать равной площади фигуры ограниченной ломанной линией aABb. Площадь этой фигуры, которую обозначим через S, равна сумме площадей прямоугольников.
S=h(y+y1+y2+…+yn)
Таким образом, приближенное значение интеграла по формуле прямоугольников запишется в виде


Точность метода с постоянным шагом h примерно eh.
Метод трапеции
В этом методе начальные построения те же, только при вычислении площади криволинейной трапеции ординаты сверху соединяются ломаной линией.
 

Получается множество прямоугольных трапеций. Площадь одной трапеции равна:
Sтр=.h
Отсюда: y.h + .h + … +.h =
= h . + f(a + h) +…+ f(в-h)=+
Точность Е h2

Метод Симпсона (парабол)
В этом методе отрезок [a, в] разбивается на 2n частей, длинной h=и ординаты сверху соединяются кривой второго порядка (3 соседних точки).
    продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат О романе Томаса Манна Доктор Фаустус
Реферат Иван Грозный в истории и литературе
Реферат Белоголовый сип
Реферат "Обычай" и "обычное" как категории гражданского права: отдельные вопросы теории и практики
Реферат Особенности принятия изменения и пересмотра конституций в зарубежн
Реферат Электрические приемники: классификация, основные виды
Реферат Введение в специальность "Менеджмент“ и специализации"
Реферат Сравнительная оценка практики регулирования экспорта в России и высокоразвитых странах мира
Реферат Некоторые модели социокультурной трансформации
Реферат Электрооборудование двигателя автомобиля
Реферат Зачем Левша блоху ковал
Реферат Анализ системы управления организацией на примере ООО "УАЗ–Автотранс"
Реферат 1. Производство пищевых продуктов, включая напитки, табака
Реферат 1. Интономика и арт-психология
Реферат Особенности работы с файловым менеджером Free Commander