рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Решение линейных и трансцендентных уравнений

Решение линейных и трансцендентных уравнений - раздел Образование, Основные элементы системы MathCAD Для Простейших Уравнений Вида F(X)=0 Решение В Mathcad Находится С П...

Для простейших уравнений вида f(x)=0 решение в MathCad находится с помощью функции root.

root( f(х1, x2, …), х1), где

f(х1, x2, …) – функция описывающая левую часть выражения вида f(x)=0. Выражение должно возвращать скалярные значения;

х1 – имя переменной, относительно которой решается уравнение.

Функция реализует вычисления итерационными методами и требует предварительного задания начального приближения искомой переменной (х1). Эта переменная называется варьируемой. Функция позволяет найти как вещественные корни, так и комплексные. В этом случае начальное приближение нужно задать как комплексное число.

Приближенные значения корней (начальные приближения) могут быть:

1. Известны из физического смысла задачи;

2. Известны из решения аналогичной задачи при других исходных данных;

3. Найдены графическим способом.

 
 

Наиболее распространен графический способ определения начальных приближений. В этом случае достаточно построить график функции f(x) и отметить точки пересечения f(x) с осью Ох, или отметить на оси Ох отрезки, содержащие по одному корню. Построение графиков часто удается сильно упростить, заменив уравнение f(x) = 0 равносильным ему уравнением ,где функции f1(x) и f2(x) – более простые, чем функция f(x). Тогда, построив графики функций у = f1(x) и у = f2(x), искомые корни получим как абсциссы точек пересечения этих графиков. Для решения уравнений вида его необходимо привести к виду .

Часто возникает необходимость многократного решения уравнения при изменении одного из параметров.

 


Отсутствие сходимости функции root

Если после многих итераций Mathcad не находит подходящего приближения, то появится сообщение (отсутствует сходимость). Эта ошибка может быть вызвана следующими причинами:

1. Уравнение не имеет корней.

2. Корни уравнения расположены далеко от начального приближения.

3. Выражение имеет локальные max и min между начальным приближением и корнями.

4. Выражение имеет разрывы между начальными приближениями и корнями.

5. Выражение имеет комплексный корень, но начальное приближение было вещественным.

Чтобы установить причину ошибки, исследуйте график f(x). Он поможет выяснить наличие корней уравнения f(x) = 0 и, если они есть, то определить приблизительно их значения. Чем точнее выбрано начальное приближение корня, тем быстрее будет root сходиться.

Рекомендации по использованию функции root

Для изменения точности, с которой функция root ищет корень, нужно изменить значение системной переменной TOL. Если значение TOL увеличивается, функция root будет сходиться быстрее, но ответ будет менее точен. Если значение TOL уменьшается, то функция root будет сходиться медленнее, но ответ будет более точен. Значение TOL можно определить непосредственно в рабочем документе, либо в меню Math – Option . Если два корня расположены близко друг от друга, следует уменьшить TOL, чтобы различить их.

Если функция f(x) имеет малый наклон около искомого корня, функция root(f(x), x) может сходиться к значению, отстоящему от корня достаточно далеко. В таких случаях для нахождения более точного значения корня необходимо уменьшить значение TOL. Другой вариант заключается в замене уравнения f(x) = 0 на g(x) = 0 где .


Для выражения f(x) с известным корнем (а) нахождение дополнительных корней f(x) эквивалентно поиску корней уравнения h(x)=f(x)/(x‑a). Подобный прием полезен для нахождения корней, расположенных близко друг к другу. Проще искать корень выражения h(x), чем пробовать искать другой корень уравнения f(x) = 0, выбирая различные начальные приближения.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные элементы системы MathCAD

Введение... Одной из основных областей применения ПК являются математические и... Пакет Mathcad популярен пожалуй более в инженерной чем в научной среде Характерной особенностью пакета является...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Решение линейных и трансцендентных уравнений

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Обзор возможностей системы
MathCAD объединяет в себе простой текстовый редактор, математический интерпретатор и графический процессор. Весь функциональный набор возможностей системы можно классифицировать следующим образом:

Интерфейс системы
Система MathCAD имеет три режима работы: режим набора и редактирования документа, командный режим и режим помощи. Это разделение режимов носит условный характер, так как переход в тот или иной режи

Меню Help
Меню вызова справочной системы, примеров. В системе действует, в зависимости от режима работы, несколько типов курсоров: ¨ курсор в виде диагональной белой стрелки, управляемы

Концепция построения документа системы
Документ системы MathCAD строится из областей, которые делятся на вычислительные, графические, текстовые и обрабатываются соответственно тремя различными процессорами системы: вычислительным (матем

Типы данных. Входной язык системы
Входной язык системы MathCAD – интерпретирующего типа. Документ обрабатывается сверху вниз, а в пределах строки слева направо, как только система распознает объект, автоматически запускается внутре

Формат вывода числовых данных
При работе с вычислительными областями с помощью команды Format – Number, возможно установить формат вывода числовых данных . Это окно содержит три выделенные части В первой —

Дискретные переменные
Дискретной называется переменная, содержащая несколько значений, каждое из которых отличается от предыдущего на величину постоянного шага и имеющая начальное и конечное значение. Эти перем

Параллельные вычисления, векторизация.
Большинство вычислений с дискретными переменными и массивами строятся на принципе параллельных (поэлементных) вычислений. Точно такая же операция может быть выполнена с помощью векторизации. Вектор

Стандартные и пользовательские функции
Функция – выражение, согласно которому проводятся некоторые вычисления с аргументами и определяется её числовое значение.

Основные элементарные математические функции
  Основные элементарные математические функции можно разделить на 6 групп: 1. тригонометрические – sin(z), cos(z), tan(z), cot(z), csc(z), sec(z);

Типовые статистические функции
В системе MathCAD можно проводить наиболее распространенные статистические расчеты. Функция Назначение rnd(x) ге

Функции с условиями сравнения
Существует ряд встроенных функций, результат работы которых зависят от знака или значения аргумента. К таким функциям относятся: Функция Назначение

Графические возможности системы MathCAD
Пакет MathCAD позволяет строить самые разнообразные графики – в декартовой и полярной системе координат, трехмерные поверхности, графики уровней и т. д. Графические области делятся на три

Построение графиков в декартовой системе координат
В шаблоне графика по вертикали задается через запятую функции, а по горизонтали –переменные. График строится по точкам соединяющихся между собой разнообразными линиями (сплошной, пунктирной и т. д.

Построение трехмерных графиков
Трехмерные, или 3D-графики, отображают функции двух переменных вида Z(X, Y). Для построения трехмерная поверхность Z(X, Y), предварите

Форматирование осей графика
В панели X-Y Axes содержатся следующие основные опции, относящиеся к осям Х и Y (Axis X и Axis Y): Log Scale (Лог. масштаб) — установка логарифмического

Форматирование линий графиков
Следующая панель, Traces (Графики), служит для управления отображением линий, которыми строится график. С помощью опций этой панели можно управлять следующими параметрами линий графика:

Решение уравнений и систем
Как известно, многие уравнения и системы уравнений не имеют аналитических решений. В первую очередь это относится к большинству трансцендентных уравнений. Доказано также, что нельзя построить форму

Нахождение корней полинома
Для нахождения корней выражения, вида

Решение систем уравнений и неравенств
MathCAD дает возможность решать также и системы уравнений. Максимальное число уравнений и переменных равно 50. Результатом решения системы будет численное значение искомого корня. Наиболее

Отсутствие сходимости решения
Сообщение об ошибке (Решение не найдено) при решении уравнений появляется, когда: 1. система

Приближенные решения
    Функция Mi

Решение матричных уравнений
Система n линейных алгебраических уравнений относительно n неизвестных х1, х2, …, хn может быть записана в матричном виде ах=b где:

Основные функции
Для решения дифференциальных однородных дифференциальных уравнений (ОДУ) – с начальными условиями

Программирование в пакете Mathcad
Система Mathcad позволяет задавать функции пользователя используя встроенный язык программирования, что позволяет значительно расширить область применения пакета. Перед тем как использовать програм

Апроксимация Функций
Аппроксимацией (приближением) функции называется нахождение такой функции

Линейная регрессия
Линейная регрессия является простейшим видом регрессии. Классическим алгоритмом линейной регрессии является метод наименьших квадратов. В котором критерием является минимизация суммы квадратов откл

Полиномиальная регрессия
Полиномиальная регрессия позволяет аппроксимировать зависимость полиномом произвольной степени. Вычисление коэффициентов полинома осуществляется с помощью встроенной функции regress(VX, VY,n)

Нелинейная регрессия общего вида
Для выполнения нелинейной регрессии общего вида необходимо определить параметры произвольной аппроксимирующей функции

Кусочная линейная интерполяция
    Кусочная линей

Сплайновая интерполяция
Среди методов локальной интерполяции наибольшее распространение получила интерполяция сплайнами (от англ. spline – гибкая линейка). Идея сплайн – интерполяции в том, что полином высокой ст

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги