Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Погрешность численного дифференцирования






     

    Аппроксимируя исследуемую функцию, ее представляют в виде:

    . (6)

    В качестве j(x) можно принять либо интерполяционную функцию, либо частичную сумму ряда. Тогда погрешность аппроксимации R (x) определяется остаточным членом ряда или Pn –1(x). Дифференцируя (6) необходимое число раз находим:

    и т.д.

    Тогда погрешность аппроксимации при численном дифференцировании функции, заданной таблицей с шагом h зависит от h, и ее записывают в виде О (hk). Показатель степени k называют порядком погрешности аппроксимации производной. При этом предполагается, что | h | < 1.

    Оценку погрешности формул (2) – (5) можно проиллюстрировать с помощью ряда Тейлора.

    Пусть дважды непрерывно дифференцируемая функция f (x) задана таблицей значений.

    x x 0 x 1 x 2 xn
    y y 0 y 1 y 2 yn

    Где yi = f (xi), i = . Пусть далее узлы равностоящие, h = (xnx 0)/ n, xi = x 0 + ih, .

    Ряд Тейлора в общем виде:

    (7)

    Запишем (7) при x = x 1, с точностью до h 1:

    y 0 = y 1 y' 1 h + O (h 2).

    Тогда y' 1 = .

    Это выражение совпадает с (2) и является аппроксимацией первого порядка (k = 1). Тогда для произвольного узла .

    А по всему отрезку [ a, b ], где h = (b - a)/ n для f ' (x) погрешность не превысит величины R = .

    Полагая для (7) D x = h, можно получить этот результат и для соотношения (3). Для оценки погрешности для (4) и (5) воспользуемся рядом Тейлора, полагая D x = – h и D x = h соответственно получим:

    ; (8)

    ;

    в предположении, что f (x) трижды непрерывно дифференцируемая функция.

    Вычитая из второго равенства первое, получаем:

    + О (h 2), здесь k = 2.

    Для произвольного узла:

    .

    На основании (7) по всему отрезку погрешность аппроксимации не превзойдет величины:

    .

    Складывая равенства (8) найдем:

    + О (h 2), k = 2.

    Для отрезка [ xi –1, xi +1] получим:

    , i = .

    А погрешность на отрезке [ a, b ] для второй производной оценивается соотношением:

    .

    Следует отметить, что, вообще говоря, приближенное дифференцирование представляет собой операцию менее точную, чем интерполирование. Считают, что при численном дифференцировании функции y = f (x), заданной таблично, имеют место два типа погрешностей:

    а) погрешности усечения, которые вызываются заменой функции y = f (x) интерполяционным многочленом Pn (x);

    б) погрешности округления, которые вызываются неточным заданием исходных значений yi.

    При этом известно, что с уменьшением шага численного дифференцирования погрешность округления возрастает, а погрешность же усечения, как правило, убывает. Поэтому при вычислениях по формулам численного дифференцирования стоит задача и оптимального выбора шага h.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.