95705

ПРИБЛИЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ

Практическая работа

Математика и математический анализ

Из первого графика видно, что значения у(х) и Т2 почти совпадают и только Т2 сильно отклоняется, это говорит о точности полученого приближения от Х, от степени многочлена и от вида приближения. Во вотором графике – у(х) и L4 почти совпадают и L1 отклоняется. В данной работе использовалось два метода приближения фуенкции...

Русский

2015-09-29

1.52 MB

2 чел.

Санкт - Петербургский государственный технологический институт

(технический университет)

Кафедра системного анализа

 Факультет: 4

Курс: 2

Группа: 436

Учебная дисциплина: ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №1

ПРИБЛИЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ

Вариант № 01

Работа выполнена:

Балахничева А.Д.

Руководители:

Чумаков С.И.

Санкт-Петербург

2015

Цель работы:  для заданной функции  определенной на [-1, 1] построить ее приближение:

1) с помощью формулы Тейлора в окрестности точки Х0 = 0 порядков n=2 и n=4

2) по интерполяционной формуле Лагранжа с узлами {-1; 0; 1} и {-1; -0,5; 0; 0,5; 1}

3) составить таблицы соответствующих функций в точках -0,1, -0,9 с шагом от 0,1… до 1, нарисовать графики и исследовать зависимости точности полученных приближений от Х, от степени многочлена и от вида приближения.

Ход работы.

1. Приближение заданной функции с помощью формулы Тейлора.

Дана формула Тейлора:

Задана функция с известными a и b:  

Для начала найдем производную этой функции, для этого воспользуемся Mathcad (рис.1 ):

Рисунок 1 - Вычисление производной

Полученые значения подставляем в формулу Тейлора и находим приближения Т1(х) и Т2(х) (рис.2):

Рисунок 2 – Нахождение приближения

Находим значения T1(xi), T2(xi), xi, y(xi) (рис.3):

Рисунок 3 – Интерполяционая формула Лагранжа и таблица соответствий функций

Получается график зависимости точности полученого приближения от Х, от степени многочлена и от вида приближения:  (рис.4):

Рисунок 4 - График зависимости точности полученого приближения от Х, от степени многочлена и от вида приближения

2.  Приближение заданной функции по интерполяционной формуле Лагранжа.

Формула на нахождения полинома Лагранжа:

Найдем :

Ввведем полученые функции в Mathcad (рис.5):

Рисунок 5 – Полученные данные

Построим график график зависимости точности полученого приближения от Х, от степени многочлена и от вида приближения (рис.6):

Рисунок 6 - График зависимости точности полученого приближения от Х, от степени многочлена и от вида приближения

3. Исследование графиков и вывод:

Из первого графика видно, что значения у(х) и Т2 почти совпадают и только Т2 сильно отклоняется, это говорит о точности полученого приближения от Х, от степени многочлена и от вида приближения.

Во вотором графике – у(х) и L4 почти совпадают и L1 отклоняется.

В данной работе использовалось два метода приближения фуенкции:

1) с помощью формулы Тейлора в окрестности точки Х0 = 0 порядков n=2 и n=4

2) по интерполяционной формуле Лагранжа с узлами {-1; 0; 1} и {-1; -0,5; 0; 0,5; 1}

Из обоих графиков следует, что два метода показывающие приближение функции  определенной на [-1, 1] почти совпадают.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2733. Определение скорости полета тела с помощью баллистического крутильного маятника 261.5 KB
  Определение скорости полета тела с помощью баллистического крутильного маятника Цель работы: Научиться экспериментально определять скорости движения тел. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА В основе экспериментального определения скорости полета тела с помощ...
2734. Моделирование электростатического поля 101.5 KB
  Моделирование электростатического поля Приборы и принадлежности: электролитическая кювета, набор электродов, понижающий трансформатор, цифровой вольтметр В7-38. Введение. Нередко различные физические поля описываются одинаковыми уравнениями. Решение...
2735. Определение удельного электрического сопротивления проволоки 111 KB
  Определение удельного электрического сопротивления проволоки Приборы: лабораторная установка ФПМ-01, мост постоянного тока Р-333. Цель работы: приобретение навыков проведения простейших измерений электрических величин, практическое применение законо...
2736. Реостат и делитель напряжения 158.5 KB
  Реостат и делитель напряжения Приборы и принадлежности: источник тока, два вольтметра, два миллиамперметра, реостат, нагрузочные резисторы. Введение. Реостат – устройство для регулирования тока или напряжения в электрических цепях путем изменен...
2737. Измерение электрического сопротивления одинарным мостом постоянного тока 148 KB
  Измерение электрического сопротивления одинарным мостом постоянного тока (мостом Уитстона) Приборы и принадлежности: реохорд, магазин сопротивлений, источник постоянного тока, гальванометр, два резистора с неизвестным сопротивлением. Введение. Для и...
2738. Гальванометр и его применение 206.5 KB
  Гальванометр и его применение Приборы и принадлежности: источник питания постоянного тока Б5-70, ампервольтметр М2018, реостат, лабораторная панель с гальванометром ЛМ, вольтметром М252, двумя магазинами сопротивлений. Введение. Гальванометрами назы...
2739. Компенсационный метод измерения электрических величин 83 KB
  Компенсационный метод измерения электрических величин Приборы и принадлежности. исследуемый гальванический элемент, нормальный элемент, источник рабочего тока, реохорд, гальванометр, двухполюсный переключатель, магазин сопротивлений...
2740. Зависимость мощности и КПД источника тока от нагрузки 146 KB
  Зависимость мощности и КПД источника тока от нагрузки Приборы и принадлежности. лабораторная панель, два аккумулятора, миллиамперметр, вольтметр, переменные резисторы. Введение. Наиболее широко распространенными источниками постоянного тока явл...
2741. Изучение температурной зависимости сопротивления металлов и полупроводников 88 KB
  Изучение температурной зависимости сопротивления металлов и полупроводников Приборы и принадлежности измеряемые образцы, масляная баня, источник постоянного тока к мешалке, универсальный вольтметр РВ7-32. Введение. Как показывает опыт...