Презентація 10 клас Урок 18

Содержание

Слайд 2

Розв'язування задач із різних предметних галузей

Розділ 2 § 18

Програмна система Scilab є

Розв'язування задач із різних предметних галузей Розділ 2 § 18 Програмна система
корисним програмним продуктом для розв'язування різних обчислювальних завдань і дає змогу візуально відображати результати обчислень. Scilab надає широкі можливості зі створення й редагування різних видів графіків і поверхонь.

Розглянемо можливості пакета Scilab для розв'язування нелінійних рівнянь і пошуку мінімуму функції.

Слайд 3

Побудова графіків функції однієї змінної

Розділ 2 § 18

Scilab містить набір функцій для графічного

Побудова графіків функції однієї змінної Розділ 2 § 18 Scilab містить набір
подання інформації. Функція plot призначена для побудови графіка функції у = f(x). Загальний вигляд команди:

plot (х, у)

Вектор значень х має бути заданий перед використанням у функції plot.

два вектори однакового розміру.

х, у

Слайд 4

Побудова графіків функції однієї змінної

Розділ 2 § 18

Задати заголовок графіка, найменування осей можна

Побудова графіків функції однієї змінної Розділ 2 § 18 Задати заголовок графіка,
за допомогою функції:

xtitle(caption, хсар, усар)

заголовок графіка, хсар, усар — підписи осей Х, Y.

caption

Слайд 5

Побудова графіків функції однієї змінної

Розділ 2 § 18

Побудова синусоїди:

-->x=0:0.1:2*%pi';
--> plot(x,sin(x));
--> xtitle('Графік функції f(x)=sin(x)','x',

Побудова графіків функції однієї змінної Розділ 2 § 18 Побудова синусоїди: -->x=0:0.1:2*%pi';
'у');
--> xgrid; // побудова ліній сітки

Слайд 6

Розв'язування нелінійних рівнянь

Розділ 2 § 18

Ми вже розглянули функцію roots(f(x)), яку застосовують

Розв'язування нелінійних рівнянь Розділ 2 § 18 Ми вже розглянули функцію roots(f(x)),
для пошуку коренів рівняння f(x) = 0, де f(x) є поліномом.

Але існують рівняння, які не можна розв'язувати алгебраїчними методами. Для розв'язування таких рівнянь існують методи наближених обчислень.

Слайд 7

Розв'язування нелінійних рівнянь

Розділ 2 § 18

Для наближеного обчислення кореня нелінійного рівняння f(x)

Розв'язування нелінійних рівнянь Розділ 2 § 18 Для наближеного обчислення кореня нелінійного
= 0 спочатку необхідно визначити інтервал [а,b], на якому існує єдиний корінь рівняння. Визначити такий інтервал можна, наприклад, за графіком функції f(x). Після цього в Scilab для розв'язування таких рівнянь застосовують функцію

fsolve(x0,f)

початкове наближення кореня рівняння —
(х0 є [а,b])

х0

функція, що описує ліву частину рівняння
f(x) = 0.

f

Слайд 8

Розв'язування нелінійних рівнянь

Розділ 2 § 18

Знайти корінь рівняння х5 — х3 +

Розв'язування нелінійних рівнянь Розділ 2 § 18 Знайти корінь рівняння х5 —
1 = 0 на інтервалі [—1.5;1.5]. Відомо, що в даному інтервалі рівняння має один корінь. Опишемо функцію f(x) = х5 — х3 + 1 , і задамо початкове наближення кореня -1.5:

-->function y=f(x)
-->у=х.^5-х.^3+1;
->endfunction
-->x=fsolve(1.5,f)

->x=fsolve(-1.5,f)
x = -1.2365057

Отримуємо відповідь:

Слайд 9

Розв'язування нелінійних рівнянь

Розділ 2 § 18

Знайти корені рівняння:

(0,2х + 0.5)3 = cosx

на

Розв'язування нелінійних рівнянь Розділ 2 § 18 Знайти корені рівняння: (0,2х +
інтервалі [—6; 5].

-->function y=f(x) // опис функції
--> y=(0.2*x+0.5)^3-cos(x)
--> endfunction
--> x=-6:0.1:5; // побудова графіка функції
--> plot(x,f(x))
--> xgrid();

Слайд 10

Розв'язування нелінійних рівнянь

Розділ 2 § 18

На графіку видно, що на зазначеному інтервалі

Розв'язування нелінійних рівнянь Розділ 2 § 18 На графіку видно, що на
рівняння має три корені. В такому випадку початкові наближення можна задати у вигляді вектора й викликати функцію один раз:

-->x=fsolve([-5;-2;1],f)
х =
-4.956089
-1.5334163
1.0443216

Слайд 11

Пошук мінімуму функції однієї змінної

Розділ 2 § 18

Розглянемо пошук локального мінімуму функції однієї

Пошук мінімуму функції однієї змінної Розділ 2 § 18 Розглянемо пошук локального
змінної як найпростішу оптимізаційну задачу.
Для знаходження значення мінімуму функції у Scilab існує функція:

[fmin,xmin]=optim(cst,x0)

Функція повертає значення мінімуму функції (fmin) і точку, в якій функція досягає цього значення (xmin).

масив початкових наближень довжиною n.

х0

Слайд 12

Пошук мінімуму функції однієї змінної

Розділ 2 § 18

Головною особливістю функції optim є структура

Пошук мінімуму функції однієї змінної Розділ 2 § 18 Головною особливістю функції
функції cst, яка має бути такою:

function [f,g,ind]= cst (x,ind)
f=<функція, мінімум якої шукаємо>
g=<похідна функції f>
endfunction

Значення параметра ind є внутрішнім параметром для зв'язку між:

optim

est

і

Слайд 13

Пошук мінімуму функції однієї змінної

Розділ 2 § 18

Знайти мінімум функції f(x) = (0,2x

Пошук мінімуму функції однієї змінної Розділ 2 § 18 Знайти мінімум функції
+ 0.5)3 — cosx на інтервалі [— 5;5]. Виконаємо команди:

-->function y=fm(x)
-->y=(0.2*x+0.5)^2-cos(x);
-->endfunction
-->function[f,g,ind]=cst(x,ind)
-->f=fm(x)
-->g=numderivative(fm,x)
-->endfunction
-->x0=-2; // Початкове наближення точки мінімуму
-->[fmin,xmin]=optim(cst,xo) // виклик функції optim для пошуку точки (fmin,xmin)
xmin = -0.1861794
fmin = -0.7685680

Слайд 14

Пошук мінімуму функції однієї змінної

Розділ 2 § 18

Для пошуку максимуму функції f(x) треба

Пошук мінімуму функції однієї змінної Розділ 2 § 18 Для пошуку максимуму
застосувати функцію optim для функції -f(x).

Як видно з прикладів, перед пошуком коренів нелінійного рівняння або мінімуму функції доцільно побудувати графік функції f(x).

Аналіз графіка функції дає змогу визначити, скільки коренів існує на вказаному інтервалі, дібрати початкове наближення, що суттєво впливає на результат.

Слайд 15

Питання для самоперевірки

Розділ 2 § 18

Поясніть алгоритм побудови графіка функції.

Поясніть відмінності між

Питання для самоперевірки Розділ 2 § 18 Поясніть алгоритм побудови графіка функції.
областями застосування функцій roots(f) і fsolve(x,f).

Функцію f(x) описано в такий спосіб:
function y=f (х)
у= х^з +2*х^2 - 3*х+1;
endfunction
Опишіть функцію est, яка буде використана як параметр у разі виклику функції optim(cst,xO), для знаходження значення мінімуму функції f(x).

Слайд 16

Домашнє завдання

Проаналізувати
§ 18, ст. 99-104

Розділ 2 § 18

Домашнє завдання Проаналізувати § 18, ст. 99-104 Розділ 2 § 18

Слайд 17

Працюємо за комп’ютером

Практична робота 3

Обчислення статистичних характеристик засобами MS Excel i Scilab

Розділ

Працюємо за комп’ютером Практична робота 3 Обчислення статистичних характеристик засобами MS Excel
2 § 18

Слайд 18

Працюємо за комп’ютером

Розділ 2 § 18

Сторінка
103-104

Працюємо за комп’ютером Розділ 2 § 18 Сторінка 103-104
Имя файла: Презентація-10-клас-Урок-18.pptx
Количество просмотров: 18
Количество скачиваний: 0