Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Решение систем нелинейных уравнений.Содержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Метод простых итераций (последовательных приближений). Систему нелинейных уравнений можно записать в векторном виде (1) или подробно в координатном виде . Нулевое приближение в случае двух переменных находится графически: на плоскости строят кривые и и находят точки их пересечения. Для трех и более переменных удовлетворительных способов подбора нулевых приближений нет. Заменим нелинейную систему (1) эквивалентной системой вида . (2) или . Если итерации сходятся, то они сходятся к решению уравнения (предполагается, что решение существует). Исследуем сходимость итераций. Обозначим компоненты решения через и преобразуем погрешность очередной итерации: где l – направление, соединяющее многомерные точки и , а – некоторая точка, лежащая между ними на этом направлении. Это равенство означает, что вектор погрешности нового приближения равен матрице производных, умноженной на вектор погрешности предыдущего приближения. Если какая-нибудь норма матрицы производных , согласованная с некоторой нормой вектора, меньше единицы, то норма погрешности убывает от итерации к итерации по геометрической прогрессии. Это означает линейную сходимость метода. Заканчивать итерации можно по критерию сходимости: , выполнение которого необходимо проверить для каждой компоненты.
Средства пакета MathCAD для решения нелинейных уравнений
Для решения систем имеется специальный вычислительный блок, состоящий из трех частей, идущих последовательно друг за другом: - Given – ключевое слово; - Система уравнений или неравенств, записанная логическими операторами в виде равенств или неравенств; - Find (x1,...,x n) – встроенная функция для решения системы относительно переменных x1,...,x. Блок Given/Find использует для поиска решения итерационные методы, поэтому, как и для функции root, требуется задать начальные значения для всех x1,...,x n. Начальные условия определяют начальные значения искомых переменных и задаются в виде var:=value, т.е. обычным присваиванием переменным заданных значений, причем задать их необходимо до ключевого слова Given. Уравнения задаются в виде expr_left=expr_right с применением логического знака равенства между левой и правой частями каждого уравнения, который вводится либо с панели инструменов. Boolean (Булевы операторы), сочетанием клавиш<Ctrl>+<=>. Функция Find возвращает вектор значений, составленный из решения по каждой переменной. Таким образом, число элементов вектора равно числу аргументов функции Find. Пример 4. Решить систему уравнений в окрестности точки . Ответ: решением системы является точка (-0.106, 1.056). Замечание. Вычислительный блок использует константу CTOL в качестве погрешности выполнения уравнений, введенных после ключевого слова Given. Например, если CTOL =0.001, то уравнение х=10 будет считаться выполненным и при х=10,001, и при х=9,999. Вычислительным блоком с функцией Find можно найти и корень уравнения с одним неизвестным. Действие Find в этом случае совершенно аналогично уже рассмотренным примерам. Задача поиска корня рассматривается как решение системы, состоящей из одного уравнения. Единственным отличием будет скалярный, а не векторный тип числа, возвращаемого функцией Find.
Если окрестность, в которой требуется найти решение системы, не задана, начальное приближение для решения можно задать, построив в одной графической области графики кривых, задаваемых уравнениями системы.
Пример 5. Найти решение системы уравнений
На графике видно, что в качестве начального приближения можно выбрать, например, точку (0,0). Далее используя вычислительный блок и функцию, решение системы. Ответ: решением системы является точка (-1.118, -0.653).
Иногда приходится заменять задачу отделения корней системы уравнений задачей поиска экстремума функции многих переменных. Например, когда невозможно найти решение с помощью функции Find, можно попытаться потребовать вместо точного выполнения уравнений условий минимизировать их невязку. Для этого следует в вычислительном блоке вместо функции Find использовать функцию Minerr, имеющую тот же самый набор параметров. Она также должна находиться в пределах вычислительного блока: 1. x1:=c1... xn: =сn – начальные значения для неизвестных. 2. Given - ключевое слово. 3. Система алгебраических уравнений и неравенств, записанная логическими операторами. 4. Minerr (x1,...,хn) – приближенное решение системы относительно переменных x1,...,хn, минимизирующее невязку системы уравнений.
Пример 6. Использование функции Minerr
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 517; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.14.131.112 (0.01 с.) |