MUSTAQIL ISH №2
Chiziqli bo‘lamagan tenglamalar sistemasini taqribiy yechish haqida
umumiy tushuncha;
Berilgan chiziqli bo‘lmagan tenglamalar sistemasini Nyuton usulida
taqriban yechish.
Talabaning variant nomeri V - lms tizimidagi potok ro‘yxatidagi nomerga teng.
Talaba quyidagi savollarga javob berishi lozim:
1.
Chiziqli bo‘lamagan tenglamalar sistemasini taqribiy yechishning qanday
usullari bor? Ular haqida qisqacha ma‘lumotlar keltiring -
0.5 ball
2.
Chiziqli bo‘lamagan tenglamalar sistemasini taqribiy yechishning Nyuton usuli
haqida maʼlumot keltiring -
0.5 ball
3.
Berilgan chiziqli bo‘lamagan tenglamalar sistemasini oldindan berilgan
𝜀
aniqlikda Nyuton usulida taqriban yeching. Bitta yechimi analitik usulda yechib
ko‘rsating -
2 ball
4.
Ushbu usul dasturini tuzing (dasturlash tili ixtiyoriy). Qolgan yechimlarni dastur
orqali toping -
1 ball
0-VARIANT
1.
Birinchi nazariy savolga javob yozasiz;
2.
Ikkinchi nazariy savolga javob yozasiz;
3.
Quyida berilgan chiziqli bo‘lmagan tenglamalar sistemasini Nyuton usulida
0, 01
aniqlikda taqriban yeching;
3
2
2
1
4
x
y
x
y
yoki
3
2
2
1 0
4
0
x
y
x
y
(1)
Yechilishi:
Demak tenglamalarning funksiyasini yozib ularning grafigini
GeoGebra 2D dasturida chizib olishimiz mumkin:
3
1
( , )
1
f x y
x
y
va
2
2
2
( , )
4
f x y
x
y
Geometrik nuqtai nazardan bu yerda aylana va egri chiziqning kesishish
nuqtalarini topish talab qilinayapti. Grafikdan ko‘rinadiki tenglamalar sistemasi 2 ta
yechimga ega. Biz Nyuton usuli yordamida 2-chorakdagi taqribiy yechimini
izlaymiz. Buning uchun zarur bo‘ladigan xususiy hosilalarni hisoblaymiz:
2
1
3
f
x
x
;
1
1
f
y
:
2
2
f
x
x
:
2
2
f
y
y
Bularga ko‘ra
∆= ||
𝜕𝑓
1
𝜕𝑥
𝜕𝑓
1
𝜕𝑦
𝜕𝑓
2
𝜕𝑥
𝜕𝑓
2
𝜕𝑦
|| = |
3𝑥
2
1
2𝑥
2𝑦
| = 2𝑥(3𝑥𝑦 − 1)
∆
𝑥
= ||
𝑓
1
𝜕𝑓
1
𝜕𝑦
𝑓
2
𝜕𝑓
2
𝜕𝑦
|| = |
𝑥
3
+ 𝑦 − 1
1
𝑥
2
+ 𝑦
2
− 4 2𝑦
| = 2𝑥
3
𝑦 − 𝑥
2
+ 𝑦
2
− 2𝑦 + 4
∆
𝑦
= |
𝜕𝑓
1
𝜕𝑥
𝑓
1
𝜕𝑓
2
𝜕𝑥
𝑓
2
| = |
3𝑥
2
𝑥
3
+ 𝑦 − 1
2𝑥
𝑥
2
+ 𝑦
2
− 4
| = 𝑥
4
+ 3𝑥
2
𝑦
2
− 12𝑥
2
− 2𝑥𝑦 + 2𝑥
Nyuton usulida iteratsiya jarayoni quyidagicha quriladi:
{
𝑥
𝑘+1
= 𝑥
𝑘
−
∆
𝑥
(𝑥
𝑘
;𝑦
𝑘
)
∆(𝑥
𝑘
;𝑦
𝑘
)
𝑦
𝑘+1
= 𝑦
𝑘
−
∆
𝑦
(𝑥
𝑘
;𝑦
𝑘
)
∆(𝑥
𝑘
;𝑦
𝑘
)
;
k
=0;1;2;……
Iteratsiyani to‘xtatish sharti sifatida esa:
√(𝑥
𝑘+1
− 𝑥
𝑘
)
2
+ (𝑦
𝑘+1
− 𝑦
𝑘
)
2
< 𝜀
ya’ni keyingi va oldingi topilgan nuqtalar orasidagi masofa oldindan berilgan
𝜀
dan
kichik bo‘lganda iteratsiya jarayonini to‘xtatamiz. 2-chorakdagi yechimni topish
uchun grafikdan foydalanib, iteratsiya jarayonini tezlashtirish maqsadida
boshlang‘ich yaqinlashish nuqtasini ildizga yaqinroq joydan o‘zimiz tanlaymiz:
𝑥
0
= −1; 𝑦
0
= 2
.
𝑥
1
= −0.9286; 𝑦
1
= 1.7857; √(𝑥
1
− 𝑥
0
)
2
+ (𝑦
1
− 𝑦
0
)
2
= 0.2259 > 0.01 = 𝜀
𝑥
2
= −0.91916; 𝑦
2
= 1.776321; √(𝑥
2
− 𝑥
1
)
2
+ (𝑦
2
− 𝑦
1
)
2
= 0.013 > 0.01 = 𝜀
𝑥
3
= −0.91907; 𝑦
3
= 1.776321; √(
𝑥
3
− 𝑥
2
)
2
+
(
𝑦
3
− 𝑦
2
)
2
= 0.001 < 0.01 = 𝜀
Ko‘rinib turibtiki 3-yaqinlashishda biz
ildizga kerakli aniqlikda yaqinlasha oldik.
Dasturning o‘zida ham ushbu nuqtalarni
topishni iloji bor edi, lekin maqsad tijorat
maqsadlarida
yaratilayotgan
har
xil
hisoblash dasturlari ichida biz qayd etib
o‘tgan algoritmlar yotganligi, bunday
dasturlarni tuzishda talabalarga nafaqat
dasturlash malakasi, balki matematik malaka ham zarurligini ko‘rsatishdan iborat.
Geogebra dasturi chiziqli bo‘lmagan tenglamalar sistemasini yechishda juda qo‘l
kelib ularning ishini ancha osonlashtiradi. Talabalar mustaqil ishlarini bajarish
jarayonida iteratsiya jarayonini tezlashtirish maqsadida, boshlang‘ich (
x
o
;y
o
) nuqtani
tavakkal tanlamasdan yechimga yaqinroq nuqtani tanlashadi va bu orqali dasturning
ish samaradorligini ortishiga erishadi.
4.
Ushbu usulni dasturini tuzib, dastur kodi, dastur bergan yechim
skrinshotlarini taqdim qilish, mustaqil ish himoyasida dastur orqali yechim
olishni shaxsan talabani o‘zi namoyish qilishi talab qilinadi.
VARIANTLAR
Quyidagi chiziqli bo‘lmagan tenglamalar sistemasi
𝜀 = 𝑉 ∗ 0.0001
aniqlik
bilan taqriban hisoblansin. V-variant nomeri.
{
V + 1
2
∙ 𝑥
2
+
𝑉 + 2
4
∙ 𝑦
2
−
𝑉 + 3
5
∙ 𝑥 ∙ 𝑦 = 𝑉
V + 2
5
∙ 𝑥
2
+
𝑉 + 3
3
∙ 𝑦
2
+
𝑉 + 5
4
∙ 𝑥 ∙ 𝑦 = 𝑉
Do'stlaringiz bilan baham: |