4642

Наближені обчислення, рекурентні співвідношення, обґрунтування коректності

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Наближені обчислення, рекурентні співвідношення, обґрунтування коректності Постановка задачі Завдання:Обчислити значень функції на інтервалі Результати оформити у вигляді таблиці...

Украинкский

2012-11-23

108.5 KB

15 чел.

Наближені обчислення, рекурентні співвідношення, обґрунтування коректності

  1.  Постановка задачі

Завдання: Обчислити  значень функції = на інтервалі 

Результати оформити у вигляді таблиці 1:

 

 

 

 Похибка

 

 

Маємо:

 - наближені значення функції значення функції , обчислені за допомогою стандартних функцій компілятора;

- наближені значення функції , обчислені за допомогою певного степеневого ряду ;

похибка – величина ;

- кількість ітерацій або кількість членів в частковій сумі відповідного ряду.

Вказівки:

  •  кількість точок на інтервалі   не менше 10, розподіл точок не має значення (може бути як рівномірним, так і випадковим);
  •  для тригонометричних функцій значення аргументу приводити до величини ;
  •  для показникових функцій виділяти цілу частину аргументу, а ряди використовувати тільки для дробової частини;
  •  у якості точності  взяти “машинний нуль”  в околі 1.0 ;
  •  змінні з індексами не використовувати.
  1.  
    Аналіз задачі

План

  1.  Зчитуємо з екрану n-необхідну кількість обчислень.
    1.  Знаходимо машинний нуль
    2.  Для кожно значення х (вибираємо n значень з відомого інтервалу)
    3.   за формулою Тейлора розкладаємо як

3.1) Знаходимо наближені значеня функції f(x), обчислені за допомогою стандартних функцій компілятора

3.2) Знаходимо наближені значеня функції f(x), обчислені за допомогою певного степеневого ряду, записуючи рекурентне співвідношення. В циклі створюємо лічильник, щоб порахувати кількість ітерацій.

3.3) Знаходимо похибку: р =

3.4)Виводимо результати в таблицю.


3)
Лістинг програми

#include<stdio.h>

#include<math.h>

#include<conio.h>

main()

{

float x, a, b, fx, gx, p, n, m;

float s;

int k=1;

clrscr();

 while (1+s !=1)

 s=s/2;

printf("");

printf("┌───┬─────┬────┬────┬──┐\n");

printf(" x f(x) ┼ g(x)  Похибка┼ n ┤\n");

printf("├───┼─────┼────┼────┼──┤\n");

for (x=0.523; x<=0.785; x+=0.025 )

{

n=sin(x);

m=sqrt(x);

fx=n+m;

a=x;

k=2;

gx=sqrt(x)+a;

p=s;

while (k>=2 && s<=p)

 {

 a=-(a*(x*x/(2*n-2)*(2n-1)));

 g(x)=g(x)+a;

 p=fabs(gx-fx);

 k++;

 }

printf(" ├ %.3f │ %.2f │ %.2f │ %.8f │ %u ┤\n", x, fx, gx, p , k);}

printf(" └────┴────┴────┴────┴────┘\n");

return(0);

}

**Використовуємо змінні:

х – аргумент;

fx обчислюється за допомогою стандартних функцій компілятора;

gx – рекурентне співвідношення;

р – похибка;

s – машинний нуль;

k – кількість ітерацій;

4)Тестування програми

Тестування виконане для 10 значень із даного інтервалу, результати подані в таблиці.

У середовищі Turbo C вони виглядають ось так:


5. Документування програми

Мова інтерфейсу програми – англійська.

1)Інсталяція та виконання програми

Для використання програму необхідно запустити. Вона виведе таблицю результатів.

2) Склад пакету

Пакет включає в себе - source файл: лабораторної роботи та відкомпільовану програму

3) Використання програми

Програма потребує вводу одного натурального числа – кількості значень функції.

На виході програма виводить таблицю, що складається з таких стовпчиків:

Х – значення х;

F(x) – значення функції, знайдене за допомогою стандартних функцій компілятора;

G(x) – значення функції, обчислене за допомогою певного степеневого ряду, з використанням рекурентної функції;

ПОХИБКА – похибка;

n – кількість ітерацій при обчисленні.

 6. Висновок

 Під час виконання поставлених завдань було реалізоване знаходження функції за допомогою стандартних функцій компілятора та з використанням ітераційної формули, було проведене тестування та від лагодження побудованої програми та її наступне документування. Точність обчислення даної функції стандартними засобами компілятора майже не відрізняється від обчислення її за допомогою формули, тому що обрана формула обчислення використовується в FPU процесора. Похибка, якщо вона існує, близька до машинного нуля. Але бачимо, що з невеликим збільшенням Хn, відповідно з’являється похибка, яка завжди однакова. Це може бути недолік формули або АЛП комп’ютера. Але при невеликих значеннях ця похибка може нехтуватися. Також плюс у обчисленні цією формулою – швидкість у декілька кроків.

 7. Література

1) В. В. Зубенко, Г. А. Кияшко. Методичні рекомендації до виконання практичних і лабораторних робіт з дисципліни «Програмування» - К.: «Київський університет», 2005.

2) Б. Керниган, Д. Ритчи. «Мова програмування СІ » - М.: Фінанси і статистика,1992.

3) Т. А. Павловська. «С\С++. Програмування мовою високого рівня» - М.: 2005.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36013. Тепловые процессы и аппараты 4.31 MB
  Основы передачи тепла и основные закономерности. Перенос энергии в форме тепла, происходящей между телами, имеющими различную температуру, называется теплообменом. Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур более нагретого и менее нагретого тел
36014. Специфика строения и физиологии клеток растений 35.5 KB
  фотосинтез протекает при участии фотосинтезирующих пигментов обладающих уникальным свойством преобразования энергии солнечного света в энергию химической связи в виде аТФ. Строение хлоропласта: во внутренней мембране тилакоидов гран содержатся фотосинтетические пигменты а также белки цепи переноса электронов и молекулы фермента АТФсинтетазы. К ней относятся: поглощение хлорофиллом квантов света образование молекулы АТФ и фотолиз воды. При достижении критической величины разности потенциалов сила электрического поля начинает...
36015. Динамика экосистем. Экологические сукцессии 35.5 KB
  Экологические сукцессии. Затем по мере появления растений растущих более медленно скорость сукцессии снижается. Постепено по мере смыкания крон березы светолюбивые виды характерные для начальных стадий сукцессии начинают исчезать и уступают место теневыносливым. Антропогенные сукцессии сукцессии происходящими в результате воздействия человека на природные экосистемывыпас скота рубка лесов распашка земель.
36017. Оператор SELECT. Переименование атрибутов и отношений в операторе SELECT. Ключевое слово WHERE. Сортировка результатов запросы по значению атрибута 31 KB
  Раздел WHERE используется совместно с SQL DML операторами в следующей форме: SQLDMLвыражение FROM TBLE_NME WHERE predicte Все записи для которых значением предиката раздела WHERE является истина будут задействованы или возвращены в SQL DML выражении или запросе. Типы предикатов используемых в предложении WHERE: сравнение с использованием реляционных операторов = равно не равно = не равно больше меньше = больше или равно = меньше или равно BETWEEN IN LIKE CONTINING IS NULL EXIST NY LL SELECT first_nme lst_nme dept_no FROM...
36018. Происхождение кириллицы. Буквенный состав русского алфавита, значение букв и принцип функционирования русской графики 35.5 KB
  Кирилл взял славянские буквы и 8 греческих и написал кириллицу. Черноризец Хребр черты и резы своеобразные русские буквы. Глаголица 43 буквы кириллица 38. На тот момент в ней было по видимому 43 буквы.
36019. ТЕОРИЯ ЭКОНОМИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ 35 KB
  Страны лидеры в мировой добыче и экспорте нефти природного газа железной руды и Т. Специализированная продукция вывозится в другие страны а ей навстречу идут потоки других товаров. Половина внешнеторгового оборота приходится на страны Западной Европы имеющие обширную взаимную торговлю в рамках единого Европейского союза. ТЕОРИЯ ЭКОНОМИКОГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ Районирование стран регионов территорий внутри страны важнейший метод исследования географии можно проводить по оценке их особенностей в природе экономике размещению...
36020. Экономический механизм природопользования 35 KB
  Данный тип экономического механизма направлен главным образом на ликвидацию негативных экологических последствий слабо влияя при этом на темпы и масштабы развития. Помимо экологических стандартов нормативов административное регулирование предполагает широкое применение правовых рычагов мер административного воздействия на виновников загрязнения запреты ограничения лицензии и пр. В мировой практике широкое распространение получил такой инструмент административного регулирования природопользования как лицензирование под которым...
36021. Сохранение биологического разнообразия 35 KB
  Цели Конвенции: сохранение биоразнообразия. В Конвенции имеется статья Сфера юрисдикции которая определяет что Конвенция распространяется на все компоненты биоразнообразия в пределах национальной юрисдикции каждого участника Конвенции а также на процессы и деятельность осуществляемые под юрисдикцией или контролем участника независимо от места проявления последствий. Согласно Конвенции каждая Договаривающаяся Сторона разрабатывает национальные стратегии планы или программы сохранения и устойчивого использования биоразнообразия а также...