Презентация на тему Классификация уравнений. (Лекция 3)

из 3-х уравнений с тремя неизвестными:
Матрица системы
Матрицы неизвестных

и свободных членов

Пусть определитель матрицы отличен от нуля |A| ≠ 0. Тогда матричное уравнение решается следующим образом. Умножим обе части уравнения на матрицу A-1, обратную матрице A

Поскольку A-1A = E и E∙X = X, то получаем решение матричного уравнения в виде X = A-1B.

A∙X=B

Матричным методом можно решать только те системы, в которых число уравнений совпадает с числом неизвестных.

для систем с любым числом уравнений. Он заключается в

последовательном исключении неизвестных из уравнений системы.

Применяя элементарные преобразования матрицы приведем систему к следующему виду

Первое уравнение оставим без изменения, а из 2-го и 3-го исключим слагаемые, содержащие x1, а затем из последнего уравнения исключим слагаемое, содержащее x2

К элементарным преобразованиям матрицы относятся следующие преобразования:
1) перестановка строк или столбцов;
2) умножение строки на число, отличное от нуля;
3) прибавление к одной строке другие строки.

равны 0 (i = 1, 2, …, n),
разрешим первое

уравнение системы относительно х1, второе - относительно х2 и т. д. Тогда получим эквивалентную систему

при i не равно j и aij = 0 при i = j (i, j = 1, 2, …, n).

Формула приближения

Теорема: Процесс итерации для приведенной линейной системы сходится к единственному ее решению, если какая-нибудь каноническая норма матрицы a меньше единицы, т.е. для итерационного процесса
достаточное условие есть

x (k+1) = b  + a x (k).

x = b  + a x,

Матричная форма записи

A и В бок о бок. Массивы A и

В должны иметь одинаковое число строк.

известны достаточно малые окрестности, в каждой из которых имеется

только один корень уравнения. Принимая за начальное приближение одну из точек этой окрестности, можно вычислить искомый корень с заданной точностью.

и распространенных – графический метод решения. Применяется только для

грубой оценки корней.

Необходимо построить график функции y=f(x), а затем найти абсциссы точек пересечения этого графика с осью х, которые и будут являться приближенными значениями действительных корней уравнения

отрезке [a,b] и f(a)×f(b)< 0
1. Находим точку

с=(a+b)/2.

2. Если f(a)×f(с)<0, то корень лежит на интервале [a,с], иначе – на интервале [с, b] .

3. Если величина интервала не превышает указанной точности, то корень найден с указанной точностью, если нет – повторить п.1

не превышает указанной точности, то корень найден с указанной

точностью, если нет – повторить п.2

1. Определение начального приближения. Если f(a)×f’’(a)>0, то начальное приближение в точке а, иначе - b.

2. Уточняем значение корня

уравнением x= φ(x) и строится последовательность значений Xn+1 =

φ(Xn) , n=0,1,2,... .
Если функция φ(x) определена и дифференцируема на некотором интервале, причем | φ’(x)|<1, то эта последовательность сходится к корню уравнения x= φ(x) на этом интервале.

х1, a, b ) - Возвращает значение х1, принадлежащее

отрезку [a, b], при котором выражение или функция f(х) обращается в 0. Оба аргумента этой функции должны быть скалярами. Функция возвращает скаляр.
Аргументы:
f(х1, x2, …) - функция, определенная где-либо в рабочем документе, или выражение. Выражение должно возвращать скалярные значения.
х1 - Этой переменной перед использованием функции root необходимо присвоить числовое значение. Является начальным приближением при поиске корня.
a, b - необязательны, если используются, то должны быть вещественными числами, причем a < b.

Для простейших уравнений решение находится с помощью функции root.

и переменных равно 50. Результатом решения системы будет численное

значение искомого корня.

функцию Find (использует тот же алгоритм). Если в результате

поиска не может быть получено дальнейшее уточнение текущего приближения к решению, Minner возвращает это приближение. Функция Find в этом случае возвращает сообщение об ошибке. Правила использования функции Minner такие же, как и функции Find.
minerr(z1, z2, . . .)- Возвращает приближенное решение системы уравнений. Число аргументов должно быть равно числу неизвестных.
Если Minner используется в блоке решения уравнений, необходимо всегда включать дополнительную проверку достоверности результатов.

Приближенные решения