Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Типовой отчет. Построить кубический сплайн, интерполирующий функцию y = sh 2x на отрезке [1,00; 1,20] для равномерного разбиения с шагом h = 0,04 при краевых условиях I и II






     

    Построить кубический сплайн, интерполирующий функцию
    y = sh 2x на отрезке [ 1, 00; 1, 20 ] для равномерного разбиения с шагом
    h = 0, 04 при краевых условиях I и II типа. Найти значения сплайна в точках от х = 1 до точки х=1, 2 с шагом Dх = 0, 01. Получить оценку точности сплайн-интерполяции и сравнить ее с фактическойпогрешностью вычислений.

    1. Вычислим производные:

    .

    Вычислим максимальный модуль производной 3-го порядка функции f(x) на отрезке [ 1; 1, 2 ]. Так как функция гиперболического косинуса является положительной возрастающей функцией на отрезке [ 1; 1, 2 ], то:

    ,

    Тогда погрешности интерполяционных формул будут равны:

    .

    2. Проводим вычисления для сплайн-интерполяции с краевыми условиями I типа.

    Таблица расчета производных в узловых точках.

     

      Исходные данные Прямая прогонка Обратная прогонка
    i xi yi bi Li Mi mi
        3.62686 7.524391382   7.524391 7.5243914
      1.04 3.939769 48.82843956 -0.25 10.32601 8.1293968
      1.08 4.277906 52.77502804 -0.26667 11.31974 8.7864609
      1.12 4.643436 57.05955686 -0.26786 12.25174 9.4997878
      1.16 5.0387 61.70946166 -0.26794 13.25183 10.273945
      1.2 5.466229 11.11389433     11.113894

     

    3. Расчет значений сплайна приведен в таблице.

     

    xi S(x) f(x) dф
      3.62686 3.62686 6.21725E-15
    1.01 3.702835 3.702835 2.21603E-07
    1.02 3.78029 3.78029 3.918E-07
    1.03 3.859258 3.859258 2.14875E-07
    1.04 3.939769 3.939769 6.66134E-15
    1.05 4.021856 4.021857 2.5465E-07
    1.06 4.105552 4.105553 4.39829E-07
    1.07 4.190891 4.190891 2.4086E-07
    1.08 4.277906 4.277906 7.10543E-15
    1.09 4.366632 4.366632 2.7341E-07
    1.1 4.457105 4.457105 4.75035E-07
    1.11 4.549361 4.549361 2.60847E-07
    1.12 4.643436 4.643436 7.99361E-15
    1.13 4.739369 4.739369 2.94761E-07
    1.14 4.837198 4.837198 5.11055E-07
    1.15 4.936962 4.936962 2.7832E-07
    1.16 5.0387 5.0387 4.70735E-14
    1.17 5.142454 5.142454 3.30555E-07
    1.18 5.248265 5.248266 5.749E-07
    1.19 5.356176 5.356176 3.21851E-07
    1.2 5.466229 5.466229 9.76996E-15

     

    Фактическая погрешность на 4 порядка меньше теоретической. Отличие от нуля фактической погрешности в узловых точках объясняется округлением результата в последнем разряде разрядной сетки.

    4. Проводим вычисления для сплайн-интерполяции с краевыми условиями II типа.

    Таблица расчета производных в узловых точках.

     

      Исходные данные Прямая прогонка Обратная прогонка
    I xi yi bi Li Mi ni
        3, 62686 14, 50744163   14, 50744 14, 507442
      1, 04 3, 939769 94, 60490423 -0, 25 20, 02437 15, 748657
      1, 08 4, 277906 102, 7245193 -0, 26667 22, 05337 17, 102833
      1, 12 4, 643436 111, 5019221 -0, 26786 23, 95943 18, 56453
      1, 16 5, 0387 120, 9933178 -0, 26794 25, 99951 20, 140968
      1, 2 5, 466229 21, 86491685     21, 864917

     

    5. Расчет значений сплайна приведен в таблице.

     

    xi S(x) f(x) dф
      3, 62686 3, 62686 2, 66454E-15
    1.01 3, 702834 3, 702835 7, 82876E-07
    1.02 3, 780289 3, 78029 9, 74459E-07
    1.03 3, 859257 3, 859258 5, 27591E-07
    1.04 3, 939769 3, 939769 3, 55271E-15
    1.05 4, 021857 4, 021857 9, 62726E-08
    1.06 4, 105553 4, 105553 2, 68738E-07
    1.07 4, 190891 4, 190891 1, 42602E-07
    1.08 4, 277906 4, 277906 3, 55271E-15
    1.09 4, 366632 4, 366632 3, 45649E-07
    1.1 4, 457105 4, 457105 5, 7674E-07
    1.11 4, 549361 4, 549361 3, 41166E-07
    1.12 4, 643436 4, 643436 3, 55271E-15
    1.13 4, 739369 4, 739369 1, 64183E-07
    1.14 4, 837198 4, 837198 2, 75326E-07
    1.15 4, 936962 4, 936962 5, 53042E-08
    1.16 5, 0387 5, 0387 2, 39808E-14
    1.17 5, 142454 5, 142454 7, 80627E-07
    1.18 5, 248264 5, 248266 1, 41611E-06
    1.19 5, 356175 5, 356176 1, 1336E-06
    1.2 5, 466229 5, 466229 4, 44089E-15

     

    Фактическая погрешность на 3-4 порядка меньше теоретической. Отличие от нуля фактической погрешности в узловых точках объясняется округлением результата в последнем разряде разрядной сетки.

     

    Варианты.

    Построить кубический сплайн, интерполирующий заданную функцию на отрезке [ 1, 00; 1, 20 ] для равномерного разбиения с шагом h = 0, 04 при краевых условиях I и II типа. Найти значения сплайна в точках от х = 1 до точки х=1, 2 с шагом Dх = 0, 01. Получить оценку точности сплайн-интерполяции и сравнить ее с фактическойпогрешностью вычислений.

     

    Вариант                
    Функция e x e –x sh x ch x sin x cos x ln x 1/x

     

     

    Вариант                
    Функция e 2x e –2x sh 1, 5x ch 2x sin 2x cos 2x ln 2x 2/x

     

    Вариант                
    Функция e 3x e –3x sh 3x ch 3x sin 3x cos 3x ln 3x 3/x

     







    © 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.