Студопедия — Решение одного уравнения
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Решение одного уравнения






Для простейших уравнений вида f (x)=0 решение в Mathcad находится с помощью функции root.

root(f (х 1, x 2, …), х 1, a, b)

Возвращает значение х 1, принадлежащее отрезку [ a, b ], при котором выражение или функция f (х) обращается в 0. Оба аргумента этой функции должны быть скалярами. Функция возвращает скаляр.

Аргументы:

f (х 1, x 2, …) – функция, определенная где-либо в рабочем документе, или выражение. Выражение должно возвращать скалярные значения.

х 1 – имя переменной, которая используется в выражении. Этой переменной перед использованием функции root необходимо присвоить числовое значение. Mathcad использует его как начальное приближение при поиске корня.

a, b - необязательны, если используются, то должны быть вещественными числами, причем a < b.

Если после многих итераций Mathcad не находит подходящего приближения, то появится сообщение (отсутствует сходимость).

Эта ошибка может быть вызвана следующими причинами:

- уравнение не имеет корней,

- корни уравнения расположены далеко от начального приближения,

- выражение имеет локальные max и min между начальным приближением и корнями,

- выражение имеет разрывы между начальными приближениями и корнями,

- выражение имеет комплексный корень, но начальное приближение было вещественным.

Чтобы установить причину ошибки, исследуйте график f (x). Он поможет выяснить наличие корней уравнения f (x) = 0 и, если они есть, то определить приблизительно их значения. Чем точнее выбрано начальное приближение корня, тем быстрее будет root сходиться.

Рекомендации по использованию функции root:

- Для изменения точности, с которой функция root ищет корень, нужно изменить значение системной переменной TOL. Если значение TOL увеличивается, функция root будет сходиться быстрее, но ответ будет менее точен. Если значение TOL уменьшается, то функция root будет сходиться медленнее, но ответ будет более точен. Чтобы изменить значение TOL в определенной точке рабочего документа, используйте определение вида . Чтобы изменить значение TOL для всего рабочего документа, выберите команду Математика  Параметры…  Переменные  Допуск сходимости (TOL).

- Если два корня расположены близко друг от друга, следует уменьшить TOL, чтобы различить их.

- Если функция f (x) имеет малый наклон около искомого корня, функция root (f (x), x) может сходиться к значению r, отстоящему от корня достаточно далеко. В таких случаях для нахождения более точного значения корня необходимо уменьшить значение TOL. Другой вариант заключается в замене уравнения f (x) = 0на g (x) = 0

.

- Для выражения f (x) с известным корнем а нахождение дополнительных корней f (x) эквивалентно поиску корней уравнения h (x) = f (x)/(x - a). Подобный прием полезен для нахождения корней, расположенных близко друг к другу. Проще искать корень выражения h (x), чем пробовать искать другой корень уравнения f (x) = 0, выбирая различные начальные приближения.

Задание 1. Решить уравнение cos(x)=x+0.2 с помощью функции root

Решение:

  1. Представьте уравнение в виде f(x): = cos(x)- x-0.2
  2. Введите переменную-диапазон от 1 до 2 с шагом 0.1: x: =0, 0.1..2
  3. Постройте график функций f(x) (рис. 1).

Рис. 1. Решение уравнения cos(x)= x-0.2

 

  1. С помощью команды ФорматированиеÞ ГрафикÞ Трейс…определите точку пересечения графика с горизонтальной осью f(x)=0. Значение x в этой точке равно 0.6. Это и есть графическое решение уравнения. x=0.6 – это начальное приближение для решения уравнения.
  2. Решим уравнение тремя способами.

1 способ:

  1. Задайте начальное приближение x: =0.6
  2. Введите функцию root(f(x), x)=

Функция вернет значение 0.6161

2 способ:

  1. аналогично первому способу задайте начальное приближение и вызовите функцию root, но вместо параметра f(x) задайте само уравнение cos(x)- x-0.2

3 способ:

  1. решим систему уравнения, задав область где искать корень непосредственно при вызове функции root: root(cos(x)- x-0.2, x, 0, 1).






Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 677. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Интуитивное мышление Мышление — это пси­хический процесс, обеспечивающий познание сущности предме­тов и явлений и самого субъекта...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ, И МЕТОДЫ СНИЖЕНИИ СКОРОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ Кроме названных причин разрушений и износов, знание которых можно использовать в системе технического обслуживания и ремонта машин для повышения их долговечности, немаловажное значение имеют знания о причинах разрушения деталей в результате старения...

Различие эмпиризма и рационализма Родоначальником эмпиризма стал английский философ Ф. Бэкон. Основной тезис эмпиризма гласит: в разуме нет ничего такого...

Индекс гингивита (PMA) (Schour, Massler, 1948) Для оценки тяжести гингивита (а в последующем и ре­гистрации динамики процесса) используют папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс (РМА)...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия