Завдання до контрольної роботи, а також приклади розв’язання подібних задач
Для студентів заочної форми навчання зі спеціальності „Інформатика”.
1 Вирішити методом послідовних наближень інтегральне рівняння Фредгольма другого роду (з точністю 10%):
1.1 .
1.2 .
1.3 .
1.4 .
1.5 .
1.6 .
1.7 .
1.8 .
1.9 .
1.10 .
1.11.
1.12 .
1.13 .
1.14 .
1.15 .
1.16 .
1.17 .
1.18 .
1.19 .
1.20 .
1.21 .
1.22 .
1.23 .
1.24 .
1.25 .
1.26 .
1.27 .
1.28 .
1.29 .
1.30 .
1.31 .
1.32 .
1.33 .
2 Вирішити методом послідовних наближень інтегральне рівняння Вольтерра другого роду з точністю 10% (там, де не вказано окремо, інтервал ізоляції кореня ):
2.1 .
2.2 .
2.3 .
2.4 .
2.5 .
2.6 .
2.7 .
2.8 .
2.9 .
2.10 .
2.11 .
2.12 .
2.13 .
2.14 .
2.15 .
2.16 .
2.17 .
2.18 .
2.19 .
2.20 .
2.21 .
2.22 .
2.23 .
2.24 .
2.25 .
2.26 .
2.27 .
2.28 .
2.29 .
2.30 .
2.31 .
2.32 .
2.33 .
Приклад 1
Розв’язати з точністю до 10% інтегральне рівняння Фредгольма 2-го роду методом послідовних наближень:
.
Перевіримо, чи є інтегральний оператор стискуючим, тобто, чи виконується умова:
,
де ; ; .
Знаходимо .
,
.
Таким чином, є критичною точкою і .
На границі області
.
,
.
,
,
– при немає критичних точок.
.
Таким чином, . Маємо: .
Ми можемо застосувати метод послідовних наближень.
Нехай , звідки
.
.
Для обчислювання необхідної кількості ітерацій, які потрібно зробити щоб досягти завдану точність обчислень, скористаємося формулою:
де гіпотетичний точний розв’язок,
наближення,
Маємо:
При маємо:
Тобто буде наближеним розв’язком вихідного інтегрального рівняння Фредгольма з точністю 0,1.
Знайдемо :
Відповідь:
Приклад 2
Розв’язати інтегральне рівняння Вольтерра 2-го роду методом послідовних наближень:
на з точністю 10%.
Оператор Вольтерра є стискуючим завжди, тому ми можемо застосувати метод послідовних наближень.
Нехай , тоді
;
;
– критичних точок немає.
На кінцях відрізку :
,
.
Таким чином, .
Для оцінки кількості наближень, необхідних для виконання заданої точності обчислень скористаємося формулою:
Маємо
при
Тобто буде розв’язком вихідного інтегрального рівняння Вольтерра з точністю 10%.
Знайдемо послідовно та :
,
Відповідь:
Правила виконання та оформлення
Контрольних робіт
При виконанні контрольних робіт необхідно суворо дотримуватися нижчезазначених правил. Роботи, які виконані без урахування цих правил, не зараховуються і повертаються студенту на доопрацювання.
1 Кожна контрольна робота повинна виконуватися в окремому зошиті в клітинку чорнилами темного кольору (крім червоного). Необхідно залишати поля шириною 3-4 см для зауважень рецензента.
2 На обкладинці зошита необхідно чітко зазначити: назву дисципліни, назву навчального закладу, факультет, групу, прізвище, ім'я та по батькові, номер залікової книжки і номер варіанта. У кінці роботи слід поставити дату її виконання та особистий підпис.
3 Робота має містити всі задачі, які зазначені у завданні строго за своїм варіантом. Контрольні роботи, які містять не всі задачі або задачі не свого варіанта, не зараховуються.
4 Перед розв'язуванням кожної задачі необхідно повністю записати її умову.
5 Розв'язання задач слід викладати докладно, акуратно, пояснюючи і обґрунтовуючи усі дії за ходом розв'язання.
6 Після отримання прорецензованої роботи, як зарахованої, так і незарахованої, студент повинен виправити усі відмічені рецензентом помилки та недоліки і записати їх після рецензії під заголовком "Виправлення" у цьому ж зошиті.
За необхідності можна виправлення записати в іншому зошиті та підклеїти його до основного.