Курсовая работа: по численным методам

Исходя из результатов таблицы, имеем .

Таким образом характеристическое уравнение матрицы имеет вид

2. Для определения собственных чисел матрицы необходимо решить полученное характеристическое уравнение третьей степени

Данное кубическое уравнение невозможно решить стандартными средствами. Воспользуемся для этой цели числовыми методами, а точнее методами приближенного вычисления.

2.1 Исследование функции.

Вычислим первую и вторую производные данной функции

Необходимо выбрать интервал, на котором будем находить решение.

Для отделения корней существует несколько способов. Наиболее популярные из них – графический и аналитический.

В литературе рассматриваются эти способы по отдельности. По заданию курсовой работы требуется отделить корни каждым из этих способов. Рискну нарушить это требование, и объединить эти два способа в один. То есть исследовать функцию аналитически и по результатам исследования построить приблизительный график функции.

Областью значений исходного уравнения является вся ось .

Приравняв первую производную к нулю, мы можем получить критические точки данной функции (точки минимумов и максимумов, или же точки, в которых функция не определена).

Стоит отметить, что для вычисления квадратного корня, также применимы числовые методы, на которых и основаны микрокалькуляторы и программы для ЭВМ. Данные методы основаны на логарифмировании корня и последующего вычисления.

вычисляется при помощи числового ряда

Уравнение имеет решение , . Изменив знак равенства на знак неравенства (< или >), можем найти промежутки возрастания и убывания функции.

Функция возрастает на промежутке и убывает на промежутке . Подставив в исходное уравнение значения критических точек, имеем в результате для и для .

Приравняв вторую производную к нулю, мы можем найти точку перегиба и, соответственно, найти интервал, на котором функция выпуклая и вогнутая.

Далее необходимо найти, интервалы, в которых график функции пересекает ось .