Лекция 7. Методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений

Задание

 

 

1. Применяя ручной просчет, вычислить значение заданного определенного интеграла (согласно варианту задания) с точностью 0,005*(1+k MOD 6) одним из 3-х методов:

1) прямоугольников;

2) трапеций;

3) Симпсона.

Метод выбрать по формуле: (k-1)MOD 3+1. k – номер студента в списке группы.

Построить график подынтегральной функции на отрезке интегрирования. Необходимое количество разбиений отрезка интегрирования для каждого из методов найти, используя соответствующие формулы для погрешности. Привести все промежуточные вычисления и построить графики всех необходимых функций.

2. Составить программу, вычисляющую значение данного интеграла тремя указанными методами с произвольно заданной точностью. Контроль точности производить по методу Рунге (двойного просчета):

|IN-I2N|/(2m-1) < e,

где IN и I2N – значения интеграла, найденные с числом подотрезков, равным соответственно N и 2N; m – порядок точности метода.

Входные данные программы: значение допустимой погрешности и начальное количество разбиений отрезка интегрирования (одинаковое для всех методов). Выходные данные: значение интеграла, найденные каждым методом и конечное число подотрезков для каждого метода.

Результаты расчетов свести в итоговую таблицу:

 

  Методы
Прямоугольников трапеций Симпсона
Значение интеграла      
Кол-во разбиений      

 

Варианты заданий


1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

 

 


 


В которой рассматриваются простейшие аналитические последовательных приближений и рядов Тейлора) и численные (Эйлера, трапеций и Рунге-Кутта) методы решения задачи Коши обыкновенных дифференциальных уравнений.