Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Решение систем линейных алгебраических уравнений

В общем виде СЛАУ можно записать в следующем виде

Будем рассматривать нормальную и определенную СЛАУ, т.е. систему, имеющую единственное решение и число уравнений которой равно числу неизвестных, т. е. n = m. В качестве примераграфической иллюстрации, совместной и определенной СЛАУ рассмотрим систему из двух уравнений:

2x1 + x2 = 3
2x1+ 2x2 = 4  

Ниже приведен график, иллюстрирующий единственное решение: одна точка пересечения двух прямых (рис. 42):

Рис. 42.Пример решения совместной и определенной СЛАУ

Для решения СЛАУ воспользуемся методом обратной матрицы.

Запишем систему уравнений в матричном виде:

                 

Совокупность коэффициентов системы можно представить в виде матрицы :

 

, i=1,2,3,…,n; j=1,2,3,….,n

 

Совокупность неизвестных системы и свободных членов – в виде векторов:

, i=1,2,3,…,n , i=1,2,3,…,n

 

Решить СЛАУ значить найти такие значения вектора:

,

подстановка которого в систему, обращает каждое уравнение этой системы в тождество.Умножая левую и правую части матричного уравнения на обратную матрицу , получим расчетное соотношение:

Для системы из трех уравнений найти решение методом с использованием обратной матрицы. На листе Excel в ячейках A2:C4 размещаем элементы матрицы коэффициентов системы (матрица ), в ячейках E2:E4– элементы вектора-столбца свободных членов (вектор ). Для вычисления обратной матрицы воспользуемся командой =МОБР(),  предварительно выделив ячейки A7:C9. Далее выделяем ячейки E7:E9 для вектора решения и выполняем команду =МУМНОЖ()для перемножения обратной матрицы  на вектор . На листе Excel приведена проверка правильности решения СЛАУ (рис. 43,44).

8x1– 13x2– 6x3 =4

–3x1+ 8x2–2x3 = 5                                

–x1–10x2 = –6

A=

 

Рис. 43. Решение СЛАУ с проверкой решения

Рис. 44. Окно вычисления корней

 

П Р И Л О Ж Е Н И Я

П. 1. Приложение к разделу «Построение графиков»

П.1.1. Задания: построить график функции одной переменной, x Î [-5;5]:

Вариант 1: y=–0,1x3–0,16x2+8,04x+11,78

Вариант 2: y=–0,00142x5+0,006x4+0,39x3–1,09x2–2,81x+6,19

Вариант 3:

Вариант 4: y=2*(cos(x)+2)^sin(x-2)-2.1;

Вариант 5: y=–0,16x3–0,15x2+7,62x+5,26

Вариант 6: y=–0,00388x5+0,005x4+0,28x3–1,03x2–4,61x+4,78

Вариант 7:

Вариант 8: y=–2*(cos(1,5x)+2,5)sin(x-1)+1.5;

Вариант 9: y=–0,17x3–0,14x2+6,13x+18,48

Вариант 10: y=–0,00258x5+0,01x4+0,22x3–1,11x2–4,63x+7,76

Вариант 11:

Вариант 12: y=1,2(sin(x)+2,2)cos(x+1)-1.2;

Вариант 13: y=–0,17x3–0,12x2+6,31x+3,83

Вариант 14: y=–0,00367x5+0,005x4+0,23x3–1,06x2–4,39x+8,99

Вариант 15:

Вариант 16: y=1,4*(0,5cos(2x)+3)sin(x+3)-2;

Вариант 17: y=–0,13x3–0,12x2+6,63x+11,6

Вариант 18: y=–0,00185x5+0,008x4+0,27x3–1,01x2–4,80x+3,56

Вариант 19:

Вариант 20: y=1,3(0,5cos(x)+1,5)atan(x)-1.5;

Вариант 21: y=–0,17x3–0,15x2+9,35x+12,44

Вариант 22: y=–0,00250x5+0,007x4+0,37x3–1,15x2–7,40x+6,59

Вариант 23:

Вариант 24: y=1,4*(cos(3x)+2,8)atan(x+5)-5;

Вариант 25: y=–0,12x3–0,11x2+9,90x+6,64

Вариант 26: y=–0,00333x5+0,005x4+0,25x3–1,20x2–1,39x+2,47

Вариант 27:

Вариант 28: y=5(0,4*sin(x)+1)atan(x-1)-5.5;

Вариант 29: y=–0,16x3–0,13x2+8,57x+17,30

Вариант 30: y=–0,00167x5+0,005x4+0,35x3–1,13x2–2,12x+4,81

П. 1.2. Задания: построить график функции одной переменной с двумя условиями.Использовать условный оператор «если».

Вариант 1. xÎ [–1,4;1,9]:

y = ((1+|x|)0,5)/(2+|x|) при x ≤ 0

y = (1+x)/(2+cos3(x)) при x > 0

Вариант 2. xÎ [–3,5;3,5]:

y = cos(3x)*sin(x) при x ≤ 0

y = cos2(x) – cos(3x) при x > 0

Вариант 3. xÎ[-1,7;1,5]:

y = (1+x2)0,5при x ≤ 0

y = (1+x)/(1+(1+ e0.2x)(1/3)) при x > 0

Вариант 4. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 2cos(4x)*sin(2x) при x ≤ 0

y = cos2(3x) – cos(x)*sin(x) при x > 0

Вариант 5. xÎ[–2;1,8]:

y = (1 + x)/(1+ x2) при x ≤ 0

y = ((1+2x)/(1+x))0,5 при x > 0

Вариант 6. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 3sin(3x)*cos(2x) при x ≤ 0

y = sin(x)*cos3(x) при x > 0

Вариант 7. xÎ[–1.8;1,8]:

y = (3 + sin(x))/(1+ x2) при x ≤ 0

y = 2x2cos2(x) при x > 0

Вариант 8. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 2sin(x)* cos(x) при x ≤ 0

y = sin(3x)*cos2(x) при x > 0

Вариант 9. xÎ[–2;3,5]:

y = ((1 + 2x2)/(1+ x2))0,5при x ≤ 0

y = 2cos2(x) при x > 0

Вариант 10. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 3sin(2x)*cos(x) – cos2(3x) при x ≤ 0

y = 2cos2(2x) – 3sin(3x) при x > 0

Вариант 11. xÎ[–2;1,5]::

y = 3x + (1+x 2)0,5при x ≤ 0

y = 2sin(3x) при x > 0

Вариант 12. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 5sin(x) cos(3x)*sin(x) при x ≤ 0

y = cos(2x) – 2sin3(x) при x > 0

Вариант 13. xÎ[–3,5;2]:

y = 3sin(x) – cos2(x) при x ≤ 0

y = 3(1+x2)0,5 при x > 0

Вариант 14. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 2sin(x)+ 3cos(x) приx ≤ 0

y = cos2(2x) – 2sin(x) при x > 0

Вариант 15. xÎ [–1,4;1,9]:

y = (1+|x|)/((x2 + x + 1)(1/3)) при x ≤ 0

y = 1 + ln(x2 + 1) при x > 0

Вариант 16. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 6sin(x)*cos(x) приx ≤ 0

y = 3cos2(x)*sin(x) при x > 0

Вариант 17. xÎ[–1,2;1,7]:

y = ((1+|x|)0,5)/(5+|x|) при x ≤ 0

y = (1+x)/(2+cos2(x)) при x > 0

Вариант 18. xÎ [–3,5;3,5]:

y = cos(x)* sin(3x) при x ≤ 0

y = cos2(2x) – cos(3x) при x > 0

Вариант 19. xÎ[–1,5;1,7]:

y = (2+x2)0,5при x ≤ 0

y = (1+x)/(2+(1+ e0.3x)(1/3)) при x > 0

Вариант 20. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 2cos(2x)*sin(4x) при x ≤ 0

y = cos2(x) – cos(x)*sin(3x) при x > 0

Вариант 21. xÎ[–1,3;1,3]:

y = (2+x)1/3; x<0

y = sin(2x)*cos(x); x≥0

Вариант 22. xÎ [–3,5;3,5]:

y = sin(x)*cos(2x) при x ≤ 0

y = 2cos(x)*sin(x) при x > 0

Вариант 23. xÎ[–1,8;1,5]:

y = (1+|x|)0,5 при x ≤ 0

y = (1+2x)/(1+(2+x)1/3) при x > 0

Вариант 24. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 3sin(2x)*cos(3x) при x ≤ 0

y = cos2(x)*sin(2x) при x > 0

Вариант 25. xÎ [–1,4;1,9]:

y = ((1+|x|)0,5)/(3+|x|) при x ≤ 0

y = (1+x)/(1+2cos2(x)) при x > 0

Вариант 26. xÎ [–3,5;3,5]:

y = cos(3x)*sin(x) при x ≤ 0

y = cos2(x) – cos(3x) при x > 0

Вариант 27. xÎ[–1,5;1,5]:

y = (1+x2)0,5при x ≤ 0

y = (1+x)/(1+(1+ e0.2x)(1/3)) при x > 0

Вариант 28. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 2cos(x)* sin(4x) при x ≤ 0

y = cos3(2x) – cos(x)*sin2(x) при x > 0

Вариант 29. xÎ[–1,8;1,8]:

y = (1 + x)/(1+ 2x2) при x ≤ 0

y = ((2 + x)/(1+x))0,5 при x > 0

Вариант 30. xÎ [–3,5;3,5]:

y = 3sin(2x)*cos(3x) при x ≤ 0

y = sin(x)*cos2(x) при x > 0

П. 1.3. Задания: построить график функции одной переменной с тремя условиями. Использовать условный оператор «если».

Вариант 1. xÎ [–2; 4], шаг 0,5:

y = 3sin(x) cos(4x)прих<–1,5       

у = cos(3x) – 4sin(x) при x Î [–1,5; 1]     

y = (1 + x)/(1+ 2x3) при х >1  

Вариант 2. xÎ [–3,5; 2,5], шаг 0,5:

y = 3sin(x)cos(4x)*sin(4x) прих<–1,5

у = cos(3x) – 4sin(x) при x Î [–1,5; 1]

y = (1 + x)/(1+ 2x3) при х >1

Вариант 3. x Î [–2; 6], шаг 0,5:

y = (0.25+x3)1/3при x < 0

y = 2sin(3x) + cos(x); при x Î [0;3]

y = (1+x)/(1+(1+ e-0.2x)1/3) при x > 3

Вариант 4. xÎ [–2,6; 4,6] шаг 0,5:

y = (1+x)/(2+cos(3x)) при x Î [0,3; 3]

y = ((1+|x|)0,5)/(2+|x|) при x < 0,3

y =e-2x; при x >3

Вариант 5. xÎ [–2; 4], шаг 0,5:

y = (1+4x)/(2+ln(x)) при x>2

y = (1+x2)0,5при x Î [0; 2]

y = sin(x)*cos(x); при x < 0

Вариант 6. xÎ [–6; 6], шаг 0,5:

y = (1 + x)/(1+ x2) при x < 0

y = 1 + ln(x2 + 1) при x Î [0; 3]

y = ((1+2x)/(1+x))0,5 при x > 3

Вариант 7. xÎ [–6; 6], шаг 1:

y = (3 + sin(x))/(1+ x2) при x < 0

y = 2x2cos(2x) при x Î [0; 3]

y = ((1 + 2x2)/(1+ x2))0,5 при x >3

Вариант 8. xÎ [–2,10], шаг 1:

y = 2cos(2*x) при x < 2

y = (1+x)1/3; x Î [2;5]

y = 3x + (1+x2)0,5 при x >5

Вариант 9. xÎ [–2; 6], шаг 0,5:

y = 2sin(3x) при x <0

y = 3sin(x) – cos(2x) при x Î [0;3]

y = (1+|x|)/((x2 + x + 1)1/3) при x > 3

Вариант 10. xÎ [1; 6], шаг 0,5:

y =(tn(3x) –sin(2x)) при x < 3

y = 3(1+x2)0,5при x Î[3;5]

y = 3sin(x) – cos(2x) при x >5

Вариант 11. xÎ [-10; 5], шаг 1:

y =2x3 при x < 0

y = sin(x)*cos(x); при x Î[0;3]

y = ((1+2x)/(1+x))0,5 при x > 3

Вариант 12. x Î [–2; 6], шаг 0,5:

y = e-2x; при x<0

y = 2sin(3x) при x Î[0;3]

y = 3(1+x2)0,5 при x > 3

Вариант 13. xÎ [0; 11], шаг 1:

y = 2sin(3x) + cos(x); при x<3

y = 3sin(x) – cos2(x) при x Î[3;6]

y = (3 + sin(x))/(1+ x2) при x > 6

Вариант 14. xÎ [–4; 5], шаг 0,5:

y = 1 + ln(x2 + 1) при x < 0

y = 3*x + (1+x2)0,5при x Î[0;2]

y = (1+x)/(1+(1+ e-0.2x)1/3) при x > 2

Вариант 15. x Î [–2; 6], шаг 0,5:

y = (1+x2)0,5 при x < 0

y = 2x2cos(2x) при x Î [0;3]

y = (1+|x|)/((x2 + x + 1)1/3) при x >3

Вариант 16. xÎ [–3,5; 3,5], шаг 0,5:

y = (1 + sin(x))/(1+ 2x2) при x < 0

y = 3x3cos(2x) при x Î [0; 2]

y = 2sin(x)* cos(x) прих>2

Вариант 17. xÎ [–3,5; 2], шаг 0,5:

у = sin(3x)*cos(2x) при х<–0,5

y = ((1 + 3x2)/(1+ 2x2))0,5 x Î[–0,5; 1]

y = 3cos(2x) при x > 1

Вариант 18. x Î [–2,5; 2,5], шаг 0,5:

y = sin(2x)*cos(x) – cos2(2x) прих<–1,5

у = 2cos2(x) – 3sin(x) при xÎ [–1,5;1,5]

y = 2x + (3+x2)0,5 при x >1,5

Вариант 19. xÎ [-3,5;3,5], шаг 0,5:

y = 3sin(x) при x < 0

y = 3sin(x) cos(5x)*sin(x) x Î[0; 2]

у = cos2(x) – 2sin(3x) при х>2

Вариант 20. xÎ [–1; 3], шаг 0,5:

y = sin(x) – 3cos(2x) приx< 0

y = 2(1+x3)0,5при x Î[0;2]

y = 2sin(x)* 3cos(x) прих>2

Вариант 21. xÎ [–1,9; 1,9], шаг 0,3:

у = cos2(2x) – sin(x) при x Î [0;1]

y = (1+|x|)/(x2 + 4)1/3 при x < 0

y = 1 + ln(x + 1) при x >1

Вариант 22. xÎ [–3,5; 3,5], шаг 0,5:

y = sin(x)*cos(6x) при x >2

у = cos(2x)*sin(3x) x Î[–2; 2]

y = (2+|x|)0,5/(3+|x|) при х<–2

Вариант 23. xÎ [–1,7; 1,2], шаг 0,1:

y = (1+x)/(5+cos(2x)) при x < 0

y = 3*cos(x)*sin(x) x Î[0; 0,8]

у = cos(2x) – cos(3x) при х >0,8

Вариант 24. xÎ [–1,5; 1,7], шаг 0,1:

y = (3+x2)0,5 при x <-0,5

y = (1+x)/3+(1+ e0.5x)1/3 xÎ[–0,5;0,5]

y = 4cos(3x)*sin(2x) при x > 0,5

Вариант 25. xÎ [–2; 6], шаг 0,5:

у = cos3(x) – cos(2x)*sin(x) при x <1

y = (1 + x)/(1+ 2x3) при x Î [1;3]

y = (2 + x)/(3+x)0,5 при x > 3

Вариант 26. xÎ [–1; 3], шаг 0,5:

y = 3sin(3x)*cos(4x) прих<0

у = sin(4x)*cos2(x) при x Î[0;1,5]

y = 2sin(2x)*cos(2x) прих>1,5

Вариант 27. xÎ [–1,7; 2,7], шаг 0,2:

y = (1 + sin(x)/(1+ 3x2) при x < 0

y = 3x2cos2(3x) при x Î[0; 1,7]

у = sin(3x)*cos2(3x) при x > 1,7

Вариант 28. xÎ [–3,5; 2,5], шаг 0,5:

y = (1 + 2x2)/(3+ 5x2)0,5 при x < -1

y = 2cos2(2x) при x Î [–1; 2]

y = sin(2x)*cos(3x) – cos2(x) прих>2

Вариант 29. xÎ [–2,5; 3,5], шаг 0,5:

y = 4x + (4+x2)0,5 при x < 0

y = 4sin(x) при x Î [0; 2]

у = 2cos(x) – sin2(3x) дляx > 2

Вариант 30. xÎ[–3,5; 2,5], шаг 0,5:

y = 3sin(x) cos(4x)*sin(4x) прих<–1,5

у = cos3(x) – 4sin(x) при x Î[–1,5; 1]

y = (1 + x)/(1+ 2x3) при х >1

П. 1.4. Задания: построить 2 графика в одной системе координат

Вариант 1. xÎ [–3,5;3,5], шаг 0,5:

y= 2cos(4x)*sin(2x)

z= |cox(x)*sin(x) |

Вариант 2. xÎ [–3,5;3,5], шаг 0,5:

y = |sin(4x)*cos(x)|

 z = cos(x)*sin(4x)

Вариант 3. xÎ [–4;4], шаг 1:

y = 2sin(x)

z = 3cos(2x)–sin(x)

Вариант 4. xÎ [–4;4], шаг 0,5:

y = 2sin(5x)cos(4x)

z = sin2(x)

Вариант 5. x Î [3,5;3,5], шаг 0,5:

y = 2sin(2 p x)cos(p x)+sin(3 p x);

z = (1 + x)/(1+ 2 x 3) при х >1

Вариант 6. xÎ [–2;2], шаг 0,2:

y = 2sin(x)cos(x);

z = 3cos2(x)sin(x).

Вариант 7. xÎ [–3;4], шаг0,5:

y = 2sin(5x)cos(4x)

z = | cos(x)*sin(x) |

Вариант 8. x Î [3,5;3,5], шаг 0,5:

y = (0,25+ x 3)1/3

y = e -2 x

Вариант 9. xÎ [–2;2], шаг 0,2:

y =tn(3x) –sin(2x)

z = sin(x)*cos(x);

Вариант 10. xÎ [–3,5;3,5], шаг 0,5:

y = 3sin(x) – cos2(x) 

z =2x3

Вариант 11. xÎ [–5;5], шаг 0,5:

y = ((1+|x|)0,5)/(2+|x|)  

z = 2cos2(x)

Вариант 12. xÎ [–2;2], шаг 0,2:

y = ((1 + 2x2)/(1+ x2))0,5

z = (1+x)/(2+cos3(x))

Вариант 13. xÎ [0,1;3], шаг 0,25:

y = e-2x

z= (1+4x)/(2+ln(x))

Вариант 14. xÎ [–2,5;2,5], шаг 0,5:

y = sin(3x)*cos2(x)

z = 2sin(3x) + cos(x)

Вариант 15. xÎ [0;5], шаг 0,5:

y = (0,25+x3)1/3

z = (1+4x)/(2+ln(x))

Вариант 16. xÎ [0;3,6], шаг 0,3:

y = (1 + 2x2)/(3+ 5x2)0,5

y = 3sin(x)*cos(4x)*sin(4x)

Вариант 17. xÎ [–5;5], шаг 0,5:

y = 2cos2(2x)

z = cos3(x) – 4sin(x)

Вариант 18. xÎ [–2;2], шаг 0,1:

y = sin(2x)*cos(3x) – cos2(x)

z = (1 + x)/(1+ 2x3) прих>1

Вариант 19. xÎ [–2,5;2,5], шаг 0,5:

y = 4x + (4+x2)0,5

z = sin(x)*cos(2x)

Вариант 20. xÎ [0;3], шаг 0,25:

y = cos(3x)*sin(x)

z = cos2(x) – cos(3x)

Вариант 21. xÎ [–3;3], шаг 0,2:

y = 4sin(x)

z = 2cos(x)*sin(x)

Вариант 22. xÎ [–5;5], шаг 0,5:

у = 2cos(x) – sin2(3x)

z = | cos(x)*sin(x) |

Вариант 23. xÎ [–3,5;3,5], шаг 0,5:

y = 3sin(3x)*cos(2x)

z = sin(3x)*cos2(x)

Вариант 24. xÎ [–2;2], шаг 0,2:

y = 2cos2(2x) – 3sin(3x)

z = 2sin(3x)

Вариант 25. xÎ [–2,5;2,5], шаг 0,5:

y= 2cos(4x)*sin(2x)

z = (2+x)1/3

Вариант 26. xÎ [0;3,6], шаг 0,3:

y = 3sin(2x)*cos(3x)

z = sin(x)*cos(2x)

Вариант 27. xÎ [–5;5], шаг 0,5:

y = 2sin(3x) + cos(x);

z = 1 + ln(x2 + 1)

Вариант 28. xÎ [0;3], шаг 0,25:

y = 3x3cos(2x)

z = 3sin(x)

Вариант 29. xÎ [–2,5;2,5], шаг 0,5:

y =tn(3x) –sin(2x)

z = sin(x)*cos(6x)

Вариант 30. xÎ [–2;2], шаг 0,2:

у = cos(2x)*sin(3x)

z = cos(2x) – cos(3x)

П. 1.5. Задания: построить поверхности для x Î [2,2] и y Î [2,2], изменяя значения с шагом 0,5:

Вариант 1. z = x2–2y2

Вариант 2. Z=7x3–6y2

Вариант 3. z=(0,5x–5)2+2(2y–6)2

Вариант 4. z=(0,5x–3)2+(0,5y–3)2

Вариант 5. z=0,5(2x–1)2+0,7(3y–3)2

Вариант 6. z=0,5(2x-5)3+0,5(3y–5)2

Вариант 7. z=(20x–5)2+(4y–5)3

Вариант 8. z=(x-5)2+(y-6)2

Вариант 9. z=3*(x–5)2+3(y–5)2

Вариант 10. z=3(x–5)2+(y–6)2

Вариант 11. z=ex–ey

Вариант 12. z=2х3–3y2

Вариант 13. z = 3x2(y)–5y2

Вариант 14. z = 3x2–2sin2y

Вариант 15. где а=2, b =3

Вариант 16.

 

Вариант 17. x2+ y2 + z2 = 42 Сфера

Вариант 18. x2/a2 + y2/b2 - z2/c2 = –1 Гиперболоид а=3, b =2, c =1

Вариант 19. x2/a2 + y2/b2 – z2/c2 = 0 Квадратичный конус. а=3, b =2, c =1

Вариант 20. z =x2–6y2

Вариант 21.

Вариант 22.

Вариант23. z=3⋅e−(x−2)2−(y−4)

Вариант 24. z =10x2–5y2

Вариант 25. z =sin(x*y)

Вариант 26.

Вариант 27. z=x2–y2–6

Вариант 28.

Вариант 29. Z=x3*y–y3*x

Вариант 30. Z=11.83+19.406*x–11.323*y–5.17*x2–4.563*x*y+2.351*y2

 

П.1.6. Задание: построить график экспериментальной зависимости давления насыщенных паров для каждого вещества от температуры. Задать легенду графика, сделать подписи по осям. построить линию тренда для каждого из графиков, определить ее параметры и поместить на диаграмму величину достоверности аппроксимации R 2. Показать уравнение на диаграмме.

 

Таблица П.1



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Сложение и вычитание матриц, умножение и деление матрицы на число | Зависимость давления насыщенных паров от температуры (экспериментальные данные по некоторым веществам)
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-14; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 370 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Люди избавились бы от половины своих неприятностей, если бы договорились о значении слов. © Рене Декарт
==> читать все изречения...

2496 - | 2296 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.014 с.