Главная страница
Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
ПРИЛОЖЕНИЕ: Сводка характеристик некоторых численных методов
ТАБЛИЦА I: МЕТОД ДЕЛЕНИЯ ПОПОЛАМ (ВИЛКИ)
для уравнения f(x) = 0 на [a; b]
Этап
| Общий случай
| 1. выбор x0
| x0 = a = a0, b0 = b, D0 = |b – a|
| 2. итерации
| xn+1 = (n Î N), [an+1; bn+1] = , Dn+1 =
| 3. stop
| Dn ³ D или f(xn) ³ D
|
Характеристики метода:
- скорость сходимости: |xn – r| £ |xn – xn–1| = – геометрической прогрессии
- порядок сходимости: нет, ведёт непредсказуемо при “переходе” через корень
ТАБЛИЦА II: МЕТОД ХОРД
для уравнения f(x) = 0 на [a; b]
Этап
| Для монотонных выпукло-вогнутых функций
| 1. выбор x0
| g = , x0 = , D0 = b – a
| 2. итерации
|
| 3. stop
| Dn ³ D или f(xn) ³ D
|
Характеристики метода:
- скорость сходимости: |xn – r| £ – геометрической прогрессии
- порядок сходимости: линейный (первый) |xn+1 – xn| £ c·|xn – xn–1 |1
ТАБЛИЦА III: МЕТОД КАСАТЕЛЬНЫХ
для уравнения f(x) = 0 на [a; b]
Этап
| Для монотонных выпукло-вогнутых функций
| 1. выбор x0
| g = , x0 = , D0 = b – a
| 2. итерации
|
| 3. stop
| Dn ³ D или f(xn) ³ D
|
Характеристики метода:
- скорость сходимости: |xn – r| £ – геометрической прогрессии
- порядок сходимости: квадратичный (второй) |xn+1 – xn| £ c·|xn – xn–1 |2 для дважды непрерывно дифференцируемых функций
ТАБЛИЦА IV: МЕТОД ПРОСТОЙ ИТЕРАЦИИ
для уравнения h(x) = x на [a; b]
Этап
| Общий случай
| h монотонна
| h дифференцируема
| h¢ и h¢ ¢ знакопостоянны
| 1. проверка
h([a; b]) Í [a; b]:
| аналитически,
приближённо по нескольким точкам:
если zi Î [a; b], то h(zi) Î [a; b] (1 £ i £ k)
| h не убывает:
h(a) ³ a, h(b) £ b
h не возрастает:
h(a) £ b, h(b) ³ a
| h¢ ³ 0 на [a; b]:
h(a) ³ a, h(b) £ b
h¢ £ 0 на [a; b]:
h(a) £ b, h(b) ³ a
| 2. проверка
сжимаемости
| аналитически,
приближённо по нескольким точкам:
если zi Î [a; b], то |h(zi) – h(zj)| £ c·|zi – zj|, 0 < c < 1
(1 £ i < j £ k)
| |h¢ (z)| £ c < 1
| h¢ × h¢ ¢ ³ 0: c = |h¢ (b)| < 1
h¢ × h¢ ¢ £ 0: c = |h¢ (a)| < 1
| 3. выбор x0
| x0 Î [a; b]
| h¢ × h¢ ¢ ³ 0:
h¢ × h¢ ¢ £ 0:
| 4. итерации
| x1 = h(x0), xn+1 = h(xn) (n Î N)
| 5. stop
| пока n £ или |xn+1 – xn| > D
|
Характеристики метода:
- скорость сходимости: |xn – r| £ – геометрической прогрессии
- порядок сходимости: линейный (первый) |xn+1 – r| £ c·|xn – r |1
- самоисправляющийся (сходится при любом приближении x0 Î [a; b])
ТАБЛИЦА V: МЕТОД ПРОСТОЙ ИТЕРАЦИИ
для уравнения f(x) = 0 Û (x – A× f(x)) = x на [a; b]
Этап
| h дифференцируема, h¢ и h¢ ¢ знакопостоянны
| 1. проверка
(x – A× f(x))([a; b]) Í [a; b]:
| f¢ ³ 0 на [a; b]: 0 < A £
f¢ £ 0 на [a; b]: £ A < 0
| 2. проверка
сжимаемости
|
| f¢ × f¢ ¢ ³ 0: c = 1 – A× f¢ (a) < 1
f¢ × f¢ ¢ £ 0: c = 1 – A× f¢ (b) < 1
| 3. выбор x0
| f¢ × f¢ ¢ ³ 0: x0 =
f¢ × f¢ ¢ £ 0: x0 =
| 4. итерации
| f¢ × f¢ ¢ ³ 0: xn+1 = xn –
f¢ × f¢ ¢ £ 0: xn+1 = xn –
| 5. stop
| пока n £ или |xn+1 – xn| > D, |f(xn)| > D
|
Характеристики метода:
- скорость сходимости: |xn – r| £ – геометрической прогрессии
- порядок сходимости: линейный (первый) |xn+1 – r| £ c·|xn – r |1
- самоисправляющийся (сходится при любом приближении x0 Î [a; b])
|