Приближенное вычисление корня уравнения методом деления отрезка пополам

Слайд 2

Вычисления корня уравнения f(x)=0

Вычисления на компьютере обладают большей гибкостью, чем привычные

Вычисления корня уравнения f(x)=0 Вычисления на компьютере обладают большей гибкостью, чем привычные
всем вычисления в математике. Рассмотрим для примера задачу вычисления корня уравнения f(x) = 0. В курсе школьной математики вам известен метод дискриминанта для уравнений вида: ax2 + bx + c = 0, выражаемой по формуле .
Однако, во многих случаях, ответ не выражается формулой (например, для корня уравнения cos(x) = x формулы просто нет). Но можно, не выводя точных формул, вычислить корень приближенно, с заданной точностью, например, до 0,0001. Мы рассмотрим один из приближенных методов вычисления корня уравнения – метод деления отрезка пополам.

Слайд 3

Постановка задачи

Дано уравнение f(x) = 0 и числа a и b:

Постановка задачи Дано уравнение f(x) = 0 и числа a и b:
a < b,
f(a) и f(b) имеют разные знаки на отрезке [a, b], т.е. f(a)*  f(b)<0,
а график функции y = f(x) есть непрерывная линия на отрезке [a, b].
В этом случае график функции обязательно пересечет ось OX.

Требуется определить корень уравнения W с точностью E > 0.
Если V–точный корень уравнения f(V) = 0, a < V < b, то требуется найти W:  |W – V| < E, a < W < b.

Слайд 4

Алгоритм метода деления отрезка пополам

3) если |a – b| > E, то

Алгоритм метода деления отрезка пополам 3) если |a – b| > E,
перейти к пункту 1).
{если величина длины отрезка не достигла требуемой точности, то процесс деления отрезка продолжаем}
Любая точка отрезка [a, b] при таком алгоритме даст приближенное решение с заданной точностью.

c = (a + b)/2 {вычисляем середину отрезка [a, b]}
2) если f(a) * f(с) < 0, то b = c иначе a = c. {выбираем левую или правую часть отрезка, где находится корень уравнения}

необходимо записать команду вычисления конкретной функции в точке a и в точке c.

Слайд 5

Когда можно применять метод деления отрезка пополам

Что необходимо предварительно сделать, прежде чем

Когда можно применять метод деления отрезка пополам Что необходимо предварительно сделать, прежде
применять этот алгоритм для нахождения корня уравнения?

Необходимо, в первую очередь, проверить, удовлетворяет ли функция постановке задачи: является ли график функции непрерывной линией на отрезке [a, b], разные ли знаки имеет функция на концах отрезка [a, b].
Можно ли применять метод деления отрезка пополам для нахождения корней уравнений, на заданных отрезках

x2 – 5 = 0, [0, 3] (ПО: функция непрерывна на отрезке и f(0) * f(3) < 0, применять метод можно)
sin(x) – 0,2 = 0 [0, /2] (ПО: функция непрерывна на отрезке и f(0) * f( /2) < 0, применять метод можно)
1/(x – 1) [–2, 2] (ПО: функция не существует в точке х=1, применять метод нельзя)
x4 + cos(x) – 2 = 0 [0, 2] (ПО: функция непрерывна на отрезке и f(0)* f(2) < 0, применять метод можно)
x5 – 1 = 0 [–5, 2] (ПО: функция непрерывна на отрезке и f(– 5) * f(2) < 0, применять метод можно)

Имя файла: Приближенное-вычисление-корня-уравнения-методом-деления-отрезка-пополам.pptx
Количество просмотров: 212
Количество скачиваний: 1