Nowy folder Przyklady do w2 id Nieznany

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne ET3 przykłady do wykładu 2

Problem 1
Zmierzono poziom Morza Północnego w pewnym punkcie:

t

[h]

0 2 4 6 8 10

h

[m] 1,0 1,6 1,4 0,6 0,2 0,8


Pływ ma okres 12h.
Proszę aproksymować dane funkcją:

12

2

cos

12

2

sin

)

(

2

1

0

*

t

a

t

a

h

t

h

π

π

+

+

=

rozwiązując liniowe zadanie aproksymacji średniokwadratowej. (Nie jest
możliwe rozwiązanie tego zdania dla funkcji

12

2

0

0

)

t

t

(

sin

A

h

)

t

(

h

+

=

π

,

do której nie wszystkie parametry wchodzą liniowo.

t

0 2 4 6 8 10

( )

1

0

=

t

ϕ

1 1 1 1 1 1

0

sin

3

π

sin

3

2

π

sin

π

sin

3

4

π

sin

3

5

π

sin

( )

12

2

1

t

sin

t

π

ϕ

=

0

2

3

2

3

0

2

3

2

3

0

cos

3

π

cos

3

2

π

cos

π

cos

3

4

π

cos

3

5

π

cos

( )

12

2

2

t

cos

t

π

ϕ

=

1

2

1

2

1

-1

2

1

2

1

( )

t

h

1,0 1,6 1,4 0,6 0,2 0,8

,

0

,

,

0

,

,

0

,

2

1

2

0

1

0

=

=

=

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

[

]

6

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

,

0

0

=

+

+

+

+

+

=

=

ϕ

ϕ

PW2 1

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne ET3 przykłady do wykładu 2

3

4

3

4

3

0

4

3

4

3

0

2

3

2

3

0

2

3

2

3

0

2

3

2

3

0

2

3

2

3

0

,

1

1

=

+

+

+

+

+

=

=

ϕ

ϕ

3

4

1

4

1

1

4

1

4

1

1

2

1

2

1

1

2

1

2

1

1

2

1

2

1

1

2

1

2

1

1

,

2

2

=

+

+

+

+

+

=

⎥⎦

⎢⎣

=

ϕ

ϕ

[

]

6

,

5

8

,

0

2

,

0

6

,

0

4

,

1

6

,

1

0

,

1

8

,

0

2

,

0

6

,

0

4

,

1

6

,

1

0

,

1

1

1

1

1

1

1

,

0

=

+

+

+

+

+

=

=

h

ϕ

3

2

3

8

,

0

2

3

2

,

0

0

2

3

4

,

1

2

3

6

,

1

0

8

,

0

2

,

0

6

,

0

4

,

1

6

,

1

0

,

1

2

3

2

3

0

2

3

2

3

0

,

1

=

+

+

+

=

=

=

h

ϕ

8

,

0

4

,

0

1

,

0

6

,

0

7

,

0

8

,

0

0

,

1

8

,

0

2

,

0

6

,

0

4

,

1

6

,

1

0

,

1

2

1

2

1

1

2

1

2

1

1

,

2

=

+

+

=

⎥⎦

⎢⎣

=

h

ϕ


Układ równań normalnych redukuje się do:

PW2 2

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne ET3 przykłady do wykładu 2

⎪⎪

=

=

=

h

a

h

a

h

h

,

,

,

,

,

,

2

2

2

2

1

1

1

1

0

0

0

0

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ


=

8

0

3

6

5

3

3

6

2

1

0

,

,

a

a

h

=

267

0

577

0

933

0

2

1

0

,

,

,

a

a

h

12

2

cos

267

,

0

12

2

sin

577

,

0

933

,

0

)

(

*

t

t

t

h

π

π

+

+

=

Problem 2
Rozwiaż liniowe zadanie aproksymacji średniokwadratowej danych z tabeli
funkcją

:

x

c

c

)

x

(

f

*

1

0

+

=

x

1 3 4 6 7

f(x)

-2,1 -0,9 -0,6 0,6 0,9

Funkcje bazowe:

( )

( )

x

x

x

=

=

1

0

1

ϕ

ϕ

. Współczynniki wag =1.

Układ równań normalnych



=



f

,

f

,

c

c

,

,

,

,

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0

0

0

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

[

]

5

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

=

+

+

+

+

=

=

ϕ

ϕ

,

[

]

21

7

6

4

3

1

7

6

4

3

1

1

1

1

1

1

1

0

=

+

+

+

+

=

=

ϕ

ϕ

,

PW2 3

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne ET3 przykłady do wykładu 2

[

]

111

49

36

16

9

1

7

6

4

3

1

7

6

4

3

1

1

1

=

+

+

+

+

=

=

ϕ

ϕ

,

[

]

1

2

9

0

6

0

6

0

9

0

1

2

9

0

6

0

6

0

9

0

1

2

1

1

1

1

1

0

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

f

,

=

+

+

=

=

ϕ

[

]

7

2

3

6

6

3

4

2

7

2

1

2

9

0

6

0

6

0

9

0

1

2

7

6

4

3

1

1

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

f

,

=

+

+

=

=

ϕ

⎡−

=

7

2

1

2

111

21

21

5

1

0

,

,

c

c

⎡−

=

7

2

1

2

5

21

21

111

441

555

1

1

0

,

,

c

c

(

) (

)

(

) (

)

⎡−

=

=

+

+

=

5053

0

5421

2

6

57

8

289

114

1

7

2

5

1

2

21

7

2

21

1

2

111

114

1

1

0

,

,

,

,

,

,

,

,

c

c

x

,

,

)

x

(

f

*

5053

0

5421

2

+

=

Problem 3
Znajdź wielomian interpolacyjny stosując

• Wzór Lagrange’a

• Metodę rodziny trójkatnej

i

0 1 2 3

x

i

-2 1 2 4

y

i

3 1 -3 8

PW2 4

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne ET3 przykłady do wykładu 2
Ze wzoru Lagrangea dla n = 3:

( )

(

)(

)

(

)

(

)(

) (

)

(

)(

)

(

)

(

)(

)

(

)

(

)(

)

(

)

(

)(

)

(

)

(

)(

)(

)

(

)(

)(

)

(

)(

)(

)

(

)(

)(

)

(

)(

)(

)

( )( )( )

(

)(

)(

)

(

)( )(

)

(

)( )(

)

(

)( )(

)

(

) (

) (

) (

)

6

6

25

2

3

3

2

4

4

9

2

8

6

3

8

3

16

4

4

9

1

8

14

7

24

1

2

4

1

4

2

4

2

1

2

8

4

2

1

2

2

2

4

1

2

3

4

1

2

1

2

1

4

2

2

1

4

2

2

2

1

2

4

2

1

3

2

3

2

3

2

3

2

3

2

3

2

2

1

2

0

2

2

1

0

3

3

2

1

2

0

2

3

1

0

2

3

1

2

1

0

1

3

2

0

1

3

0

2

0

1

0

3

2

1

0

+

=

=

+

+

+

+

+

+

+

=

=

+

+

+

+

+

+

+

+

=

=

+

+

+

+

=

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

y

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

y

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

y

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

y

x

W

n


Metodą rodziny trójkątnej:

( )

( )

(

)

( )

(

)

(

)(

)

(

)

(

)(

)

( )

(

)

(

)(

)

(

)(

)(

)

(

)

(

)(

)

(

)(

)(

)

3

2

2

4

1

4

2

4

1

4

2

4

6

5

2

4

3

2

3

8

6

5

1

2

2

2

2

2

3

2

3

3

3

2

2

1

3

1

3

2

3

1

3

0

3

1

3

0

3

0

3

1

0

3

3

1

2

0

2

0

2

1

0

2

2

0

1

0

1

1

0

0

2

=

+

+

+

+

+

=

=

=

=

+

+

+

=

=

=

+

=

=

=

=

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c

x

x

c

c

x

p

c

x

x

x

x

x

x

c

c

x

p

c

x

x

c

x

p

c

x

p

c

Po podstawieniu współczynników c do p(x) dostajemy:

( )

(

) (

)(

) (

)(

)(

)

(

) (

)( ) (

)( )(

)

(

) (

)

6

6

25

2

3

3

2

4

4

3

2

2

6

5

3

4

3

2

3

2

1

2

3

2

1

2

6

5

2

3

2

3

2

3

2

3

2

2

1

0

3

1

0

2

0

1

0

+

=

=

+

+

+

=

=

+

+

+

+

=

=

+

+

+

=

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c

x

x

x

x

c

x

x

c

c

x

p

Problem 4

Oblicz metodą Hornera wartość

( )

6

6

25

2

3

3

2

2

3

+

=

x

x

x

x

p

dla x=1 .:

(

)

(

)

3

2

1

0

3

2

2

1

3

0

)

(

a

x

a

x

a

x

a

a

x

a

x

a

x

a

x

P

+

+

+

=

=

+

+

+

=

b

0

=a

0

a

1

a

2

a

3

PW2 5

+x

b

0

+x b

1

+x b

2

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne ET3 przykłady do wykładu 2

PW2 6

=

x)

=b

1

= b

2

b

3

=P(

+

+

+

+

=

1

1

1

0

)

(

L

2/3 -3/2 -25/6 6

n

n

n

n

a

x

a

x

a

x

a

x

P

n

i

i

i

b

x

P

n

i

xb

a

b

a

b

=

=

+

=

=

)

(

,

,

1

,

1

0

0

L

+1 2/3

-1 5

-1 5/6

=-5/6

=

-5 1

roblem 5

omian interpolacyjny dla sin(x) stosując węzły –1, -1/3, 1/3, 1. Oszacuj błąd

x -1

-1/3

1/3 1





P
Znajdź wiel
interpolacji.

y=sin(x) -0.8415

-0.3272 0.3272 0.8415

( )

( )

(

)

( )

(

)

(

)(

)

( )

(

)

(

)(

)

(

)(

)(

)

........

......

3

1

3

1

1

3

1

1

3

1

7714

.

0

8415

.

0

3272

.

0

7714

.

0

1

3

1

8415

.

0

3272

.

0

8415

.

0

2

3

1

3

0

3

1

3

0

3

0

3

1

0

3

3

1

2

0

2

0

2

1

0

2

2

0

1

0

1

1

0

0

2

=

=

=

⎛ +

⎛ +

⎛ +

+

=

=

=

+

+

=

=

=

=

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c

x

x

c

c

x

p

c

x

x

x

x

x

x

c

c

x

p

c

x

x

c

x

p

c

x

p

c

…………………………..

(x)=-0.1576x

3

+0.9991x



P

)

(

)

(

)!

1

(

1

)

(

)

(

0

)

1

(

=

+

+

=

n

i

i

n

x

x

f

n

x

P

x

f

ξ

)

(

)

(

sin

!

4

1

)

(

)

sin(

3

0

)

4

(

=

=

i

i

x

x

x

P

x

ξ

)

sin(

)'

cos

(

'

))'

sin(

(

)

(

cos

)

(

sin

)

3

(

)

4

(

x

x

x

=

=

=

=

ξ

ξ

[

]

=

)

(

max

)

sin(

max

!

4

1

)

(

)

sin(

3

0

1

1

1

1

i

i

x

x

x

x

x

x

P

x

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne ET3 przykłady do wykładu 2

1975

.

0

8415

.

0

!

4

1

)

(

)

sin(

x

P

x

=0.0069

tosując węzły Czebyszewa dostajemy:

(x)= -0.1585x +0.9990x

orównanie wyników:

blue – węzły równoodległe

,

red węzły Czebyszewa

S

3

P

P
(linia pozioma = 2

-n

)

:

n=3

n=6

=12

n

PW2 7


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Nowy folder Przykłady do w3
Nowy folder Przykłady do w4
Nowy folder, Przykłady do w3
Nowy folder, Przykłady do w4
cw 16 odpowiedzi do pytan id 1 Nieznany
IMIR przyklady praca energia id Nieznany
Oswietlenie LED do akwarium id Nieznany
Noktowizyjny obraz do kamery id Nieznany
3 Przykladowy opis obrazu 2 id Nieznany (2)
Nowy folder, przykładW5Gauss
Antropologia Slowa do druku id Nieznany (2)
Podstawy programowania 1 W2 id Nieznany
POZYCJE WYJSCIOWE DO CWICZEN id Nieznany
materialy do wykladow 1 i 2 id Nieznany
Materialy dla studentow W2 id 2 Nieznany
91 Nw 10 Zgrzewarka do folii id Nieznany (2)
Nowy folder (3) wkr 2012 cw4 I1 Nieznany
Mechanika Techniczna I Skrypt przyklady do rozwiazania id 291

więcej podobnych podstron