ВУЗ:
Составители:
64
∂ϕ
∂
∂ϕ
∂
∂ϕ
∂
∂ϕ
∂
11
22
22
22
22
25 36 1 4
2
34
72
1
22
34
72
1
xy
xy
xy
xy
+=+<
+
=<
+=+−<<
Следовательно, существует единственное решение в указанном прямоугольнике
и оно может быть найдено методом итераций. Полагая
xy
00
12 12
=
=,, будем
иметь
xx
yy
12
12
1
2
18 18
6
0 542
1
2
0 19615
6
0 533
1
3
18 18
6
0 333
1
3
0 1223
6
0 354
=+
+
==+=
=+
−
==+=
,,
,
,,
,,
,
,.
Продолжая этот процесс получим
xx yy
34 34
0 533 0 532 0 351 0 351==
=
=
,, ,, ,, ,
.
Так как здесь
qq
12
34 72 0 5==
<
,, то совпадение первых трех десятичных
знаков свидетельствует о достижении требуемой точности. Таким образом, можно
принять
ξ
η
==0 532 0 351,, ,.
Замечание. Вместо рассмотренного на лекции итерационного процесса (3)
иногда удобнее пользоваться так называемым процессом Зейделя:
xxyyxyn
nnnnnn+++
==
=
11 121
012
ϕ
ϕ
(,), ( ,) ( ,,,...)
Пример 2
Выбрать подходящие итерирующие функции
ϕ
ϕ
12
(,), (,)xy xy при
для системы уравнений xy
00
08 055
=
=
,, , :
xy
xy
22
3
10
0
+−=
−=
,
.
Решение:
Будем искать функции
ϕ
ϕ
12
(,), (,)xy xy
в виде
(
)
(
)
()()
ϕα β
ϕγ δ
1
22 3
2
22 3
1
1
(,) ,
(,) .
xy x x y x y
xy x x y x y
=+ + −+ −
=+ + −+ −
Для определения параметров
α
β
γ
δ
,,, составим систему (5)(см. лекции). Имеем
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
F
x
x
Fx y
x
F
y
y
Fx y
y
F
x
x
Fxy
x
F
y
Fxy
y
1 100 1 100
2
2
200 2 200
216211
319211
====
===−=−
,
(,)
,, ,
(,)
,,
,
(,)
,, ,
(,)
.
Отсюда получаем систему
116 192 0
11 0
16 192 0
111 0
+
+
=
−=
+=
+−=
,, ,
,,
,, ,
,.
α
β
αβ
γδ
γδ
Решая, получим
α
γ
β
δ
≈−
≈
−
≈
−
≈
03 05 03 04,, ,, ,, ,
Таким образом ,
(
)
(
)
()()
ϕ
ϕ
1
22 3
2
22 3
03 1 03
05 1 04
(,) , ,
(,) , ,
xy x x y x y
xy y x y x y
=− + −− −
=− + −+ −
Упражнения:
1. Найти для системы положительные корни с тремя верными знаками
∂ ϕ1 ∂ ϕ1 x 2 y 2 25 36 + 1 4 34 + = + < = <1 ∂x ∂y 2 2 2 72 ∂ ϕ2 ∂ ϕ2 x2 y2 34 + = +− < <1 ∂x ∂y 2 2 72 Следовательно, существует единственное решение в указанном прямоугольнике и оно может быть найдено методом итераций. Полагая x 0 = 1 2 , y 0 = 1 2 , будем иметь 1 1 8+1 8 1 0,19615 x1 = + = 0,542, x2 = + = 0,533, 2 6 2 6 1 1 8−1 8 1 0,1223 y1 = + = 0,333, y2 = + = 0,354. 3 6 3 6 Продолжая этот процесс получим x 3 = 0,533, x 4 = 0,532, y 3 = 0,351, y 4 = 0,351 . Так как здесь q1 = q 2 = 34 72 < 0,5 , то совпадение первых трех десятичных знаков свидетельствует о достижении требуемой точности. Таким образом, можно принять ξ = 0,532, η = 0,351 . Замечание. Вместо рассмотренного на лекции итерационного процесса (3) иногда удобнее пользоваться так называемым процессом Зейделя: x n +1 = ϕ 1( x n , y n ), y n +1 = ϕ 2 ( x n +1 , y n ) (n = 0,1,2,...) Пример 2 Выбрать подходящие итерирующие функции ϕ 1( x , y ), ϕ 2 ( x , y ) при для системы уравнений x 0 = 0,8, y 0 = 0,55 : x 2 + y 2 − 1 = 0, x 3 − y = 0. Решение: Будем искать функции ϕ 1( x , y ), ϕ 2 ( x , y) в виде ϕ 1( x , y ) = x + α ( x 2 + y 2 − 1) + β ( x 3 − y ), ϕ 2 ( x , y ) = x + γ ( x 2 + y 2 − 1) + δ ( x 3 − y ). Для определения параметров α , β , γ , δ составим систему (5)(см. лекции). Имеем ∂ F1 ∂ F1 ( x 0 , y 0 ) ∂ F1 ∂ F1 ( x 0 , y 0 ) = 2 x, = 1,6, = 2 y, = 11,, ∂x ∂x ∂y ∂y ∂ F2 ∂ F2 ( x 0 , y 0 ) ∂ F2 ∂ F2 ( x 0 , y 0 ) = 3x 2 , = 1,92, = −1, = −1. ∂x ∂x ∂y ∂y Отсюда получаем систему 1 + 1,6α + 1,92 β = 0, ,α − 11 β = 0, 1,6γ + 1,92δ = 0, , γ − δ = 0. 1 + 11 Решая, получим α ≈ −0,3, γ ≈ −0,5, β ≈ −0,3, δ ≈ 0,4 Таким образом , ϕ 1( x , y ) = x − 0,3( x 2 + y 2 − 1) − 0,3( x 3 − y ) ϕ 2 ( x , y ) = y − 0,5( x 2 + y 2 − 1) + 0,4( x 3 − y ) Упражнения: 1. Найти для системы положительные корни с тремя верными знаками 64
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- …
- следующая ›
- последняя »