290 likes | 696 Views
RJEŠAVANJE NELINEARNIH ALGEBARSKIH JEDNADŽBI. Metoda bisekcije, iteracije, tangente, sekante, regula falsi. Problem?. Zadana je jednadžba f(x)=0 Prvo moramo odrediti interval u kojem se nalazi nul točka funkcije Ako se nul točka nalazi u [a,b], onda vrijedi f(a)f(b)<0
E N D
RJEŠAVANJE NELINEARNIH ALGEBARSKIH JEDNADŽBI Metoda bisekcije, iteracije, tangente, sekante, regula falsi
Problem? • Zadana je jednadžba f(x)=0 • Prvo moramo odrediti interval u kojem se nalazi nul točka funkcije • Ako se nul točka nalazi u [a,b], onda vrijedi f(a)f(b)<0 • Što ako je funkcija prekidna?
Kako odrediti interval? • Tablično • Grafički Zadatak: Odredite intervale u kojima se nalaze rješenja jednadžbe
Metoda polovljenja intevala ili metoda bisekcije Funkcije f(x) je definirana na intevalu [a,b], gdje bez smanjenja općenitosti uzmimo da ja a<b, i pretpostavimo da se u tom intervalu nalazi barem jedna nultočka Onda je gotovo! A ako to ne vrijedi nego:
Pogreška Na početku je zadana točnost U prvom koraku pogreška je jednaka U k-tom koraku greška je Kriterij zaustavljanja
Zadatak: Metodom bisekcije rješite jednadžbu s točnošću 10-3 Moramo odrediti interval gdje se nultočka nalazi, a zatim naći rješenje gdje pritom pazimo da se zaustavimo kada zadovoljimo kriterij zaustavljanja.
Koja je mana ove metode • Mana ove metode je da je spora tj. postoje puno brže metode nalaženja rješenja jednadžbe odnosno postupci koji puno brže konvergiraju k rješenju
METODA ITERACIJE Funkcije f(x) je definirana na intevalu [a,b], gdje bez smanjenja općenitosti uzmimo da ja a<b, i pretpostavimo da se u tom intervalu nalazi barem jedna nultočka. Zadana je funckija f(x)=0. Prvo dodamo lijevo i desno x, pa imamo x+f(x)=x Zatim lijevu stranu zamijenimo s novom funcijom
Naziva se metoda iteracije jer se uvrštavanjem nekog “rješenja” sve više približavamo pravom rješenju. Taj postupak ponavljamo određen broj puta dok ne zadovoljimo kriterij zaustavljanja. “rješenje”
ZADATAK • Riješite jednadžbu ako znamo da se njezino rješenje nalazi na intervalu [3,5] • Uz uvjet
Newtonova metoda(metoda tangente) • Uvjeti: • Funkcija je konveksna ili konkavna
Kako izračunati novu približnu vrijednost nul točke(aproksimaciju)
Pogreška i kriterij zaustavljanja Na početku je zadana točnost
Zadatak • Izračunajte rješenja jednadžbe x-sinx-0.25=0 s točnošću 10-4
METODA SEKANTE • Uvjeti: • Funkcija je konveksna ili konkavna • Zadane su prva dva čvora
Kako izračunati novu približnu vrijednost nul točke(aproksimaciju)
Pogreška i kriterij zaustavljanja Na početku je zadana točnost
Izračunajte rješenja jednadžbe s točnošću 10-4
REGULA FALSI • Uvjeti: Ono što ne mora biti zadovoljeno je uvjet konveksnosti odnosno konkavnosti
Zašto ne mora biti zadovoljen uvjet konveksnosti odnosno konkavnosti • Jer se metoda prilagođava situaciji, ali na koji način: pomoću granica glavnog intervala izračuna novu točku:
A zatim čini provjeru: Ovim postupkom se napravi korekcija početnog intervala
Pogreška i kriterij zaustavljanja Ima isti kriterij zaustavljanja kao i metoda sekante.
KOMBINIRANE METODE • Možemo kombinirati navedene metode: • Sekanta i bisekcija • Regula falsi i bisekcija • Tangenta i sekanta