русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Построение квадратурных формул с плавающими узлами

В качестве примера  найдем квадратурную формулу с тремя плавающими узлами для функций , принадлежащих множеству , где n=5. Формула должна иметь 3 слагаемых с шестью параметрами. Интервал интегрирования возьмем .

где           – неизвестные весовые коэффициенты,

 – неизвестные узловые точки, в которых должна

вычисляться подынтегральная функция.

Вычисляются определенные интегралы для множества базисных функций:

Подстановка базисных функций в выражение с параметрами и их приравнивание соответствующим значениям интегралов от базисных функций приводит к следующей системе нелинейных уравнений:

Решение таких уравнений основано на существовании двух канонических форм записи нулей степенных уравнений:

где           – коэффициенты, выражаемые через корни .

И первая и вторая формы обращаются в нуль, если  .

Чтобы выделить из системы уравнений узловые многочлены, умножим первые 4 уравнения системы  на коэффициенты из левой колонки и найдем их сумму, затем умножим соответствующие уравнения на среднюю колонку и найдем их сумму и, наконец, – на правую колонку и тоже просуммируем:

Все взятые в круглые скобки узловые многочлены обязаны быть равными нулю, так как в них подставлены значения узлов , в которых многочлен  обязан обращаться в нуль. Поэтому правые части уравнений равны нулю и после подстановки в левые части числовых значений для  получается система линейных алгебраических уравнений относительно пока неизвестных констант  :

.

Последнее вытекает из неравенства нулю определителя однородного уравнения. Таким образом, узловые точки, в которых будут вычисляться значения подынтегральной функции, находятся из кубического уравнения:

Корни легко находятся и равны следующим значениям:

.

Теперь остается найти весовые коэффициенты, для чего в первые 3 уравнения подставим найденные значения узловых точек:

Отсюда:    .

В результате квадратурная формула наивысшей алгебраической степени точности приняла следующий окончательный вид:

Оценить погрешность квадратурной формулы можно, если в этих же пределах проинтегрировать отбрасываемую часть разложения в ряд Тейлора подынтегральной функции. Первые n членов ряда определяют максимальную степень базисных функций, а значит, и алгебраическую степень точности полученной на их основе формулы.

Просмотров: 1112

Вернуться в оглавление:Введение в численные методы



Калашников В. И. Введение в численные методы: Учеб. пособие. – Харьков: НТУ “ХПИ”, 2002. – 132 с. – На русск. яз.


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.