ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, 3 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ, ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ Ιωάννης Αθ.

Σχετικά έγγραφα
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, 3 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ, ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ Ιωάννης Αθ.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, 3 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ, ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ Ιωάννης Αθ.

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, 3 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ, ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ Ιωάννης Αθ. Σταυράκης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, 3 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ, ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ Ιωάννης Αθ.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, 3 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ, ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ Ιωάννης Αθ.

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, 3 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ, ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ Ιωάννης Αθ. Σταυράκης

Αριθμητικές Μέθοδοι σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον

Αριθμητική εύρεση ριζών μη γραμμικών εξισώσεων

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, , 3 ο ΕΞΑΜΗΝΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ #1: ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΚΙΝΗΤΗΣ ΥΠΟ ΙΑΣΤΟΛΗΣ ΚΑΙ ΡΙΖΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Σ.

Αριθμητικές Μέθοδοι σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον (Εργαστήριο 6)

Non Linear Equations (2)

Επαναληπτικές μέθοδοι

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Αριθμητικές Μέθοδοι σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

1η Οµάδα Ασκήσεων. ΑΣΚΗΣΗ 1 (Θεωρία)

Παράδειγμα #1 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΚΙΝΗΤΗΣ ΥΠΟΔΙΑΣΤΟΛΗΣ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Ι. Λυχναρόπουλος

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Παράδειγμα #3 ΡΙΖΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΓΙΑΝΝΗΣ ΛΥΧΝΑΡΟΠΟΥΛΟΣ

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ. Δομή Επανάληψης. Ιωάννης Λυχναρόπουλος Μαθηματικός, MSc, PhD

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Αριθμητικές Μέθοδοι σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον

Κεφάλαιο 5ο: Εντολές Επανάληψης

Αριθμητική Ανάλυση & Εφαρμογές

Άσκηση 1. Α. Υπολογίστε χωρίς να εκτελέσετε κώδικα FORTRAN τα παρακάτω: Ποιά είναι η τελική τιμή του Z στα παρακάτω κομμάτια κώδικα FORTRAN:

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ, 5 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ, ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΑΡΑΔΟΣΕΩΝ. Κεφ. 1: Εισαγωγή (διάρκεια: 0.5 εβδομάδες)

Βασίλειος Μαχαιράς Πολιτικός Μηχανικός Ph.D.

0.1 Εκχειλίσεις κατά την Επίλυση Τετραγωνικής Εξίσωσης

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

Παράδειγμα #5 EΠΙΛΥΣΗ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΑΛΓΕΒΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΜΕΘΟΔΟ NEWTON ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Ν. Βασιλειάδης. ( k ) ( k)

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ. Βασικές Έννοιες Προγραμματισμού. Ιωάννης Λυχναρόπουλος Μαθηματικός, MSc, PhD

ΘΕΜΑ 2ο. Άσκηση εφαρµογής της µεθόδου Newton Raphson

Χρήστος Ι. Σχοινάς Αν. Καθηγητής ΔΠΘ. Συμπληρωματικές σημειώσεις για το μάθημα: «Επιχειρησιακή Έρευνα ΙΙ»

Αριθμητικές Μέθοδοι σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον (Εργαστήριο 4)

Ασκήσεις Γενικά Μαθηµατικά Ι Οµάδα 5 (λύσεις)

Παράδειγμα #2 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΚΙΝΗΤΗΣ ΥΠΟΔΙΑΣΤΟΛΗΣ ΚΑΙ ΡΙΖΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ. ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Σ. Βαρούτης

Άσκηση εφαρμογής της μεθόδου Newton Raphson

ΜΕΜ251 Αριθμητική Ανάλυση

ιαφάνειες παρουσίασης #6

Εισαγωγή στη γλώσσα προγραμματισμού Fortran 95

ΜΕΜ251 Αριθμητική Ανάλυση

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 28 ΜΑΪΟΥ 2012

Αριθμητική Ανάλυση. Ενότητα 1: Εισαγωγή Βασικές Έννοιες. Φραγκίσκος Κουτελιέρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΓΕΝΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ. f ( x) 0 0 2x 0 x 0

Δύο είναι οι κύριες αιτίες που μπορούμε να πάρουμε από τον υπολογιστή λανθασμένα αποτελέσματα εξαιτίας των σφαλμάτων στρογγυλοποίησης:

5269: Υπολογιστικές Μέθοδοι για Μηχανικούς. Εύρεση Ριζών.

FORTRAN και Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός

1.1. Με τι ασχολείται η Αριθμητική Ανάλυση

Εισαγωγή στον Προγραµµατισµό. Ανάλυση (ή Επιστηµονικοί Υπολογισµοί)

Αριθμητική Λύση Μη Γραμμικών Εξισώσεων Η ΜΕΘΟ ΟΣ ΤΗΣ ΙΧΟΤΟΜΙΣΗΣ 01/25/05 ΜΜΕ 203 ΙΑΛ 2 1

1. Πότε χρησιμοποιούμε την δομή επανάληψης; Ποιες είναι οι διάφορες εντολές (μορφές) της;

Αριθμητικές Μέθοδοι σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον (Εργαστήριο 5)

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΛΓΕΒΡΑΣ B ΛΥΚΕΙΟΥ

Αριθμητικές Μέθοδοι σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον

Γ ε ν ι κ έ ς εξ ε τ ά σ ε ι ς Μαθηματικά Γ λυκείου Θ ε τ ι κ ών και οικονομικών σπουδών

Συστήματα αρίθμησης. = α n-1 *b n-1 + a n-2 *b n-2 + +a 1 b 1 + a 0 όπου τα 0 a i b-1

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Ι. Τι χρειάζεται η εντολή DO ; ΕΠΑΝΑΛΗΨΕΙΣ ΕΝΤΟΛΗ DO. Όταν απαιτείται να εκτελεστεί πολλές φορές το ίδιο τμήμα ενός προγράμματος.

HY213. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟ ΟΣ:

ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β') ΔΕΥΤΕΡΑ 28 ΜΑΪΟΥ 2012

( ) f( x ) ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Επώνυμο: Όνομα: Τμήμα: Ημερομηνία: Α Βαθ. Β Βαθ. Μ.Ο. (ενδεικτικές λύσεις)

ΕΡΓΑΣΙΑ 1 Ημερομηνία Ανάρτησης: 02/02/2017 Ημερομηνία Παράδοσης: 16/02/2017, 09:00 π.μ. Στόχος Ορισμός

1 η ΑΣΚΗΣΗ. 1. Θεωρία (Κεφ. 1, 2) ξ = 2 της εξίσωσης fx ( ) = 0 για x

Κεφάλαιο 2. Συστήματα Αρίθμησης και Αναπαράσταση Πληροφορίας. Περιεχόμενα. 2.1 Αριθμητικά Συστήματα. Εισαγωγή

2. Επίλυση μη Γραμμικών Εξισώσεων

1 Αριθμητική κινητής υποδιαστολής και σφάλματα στρογγύλευσης

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ «ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ» ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 4

Πιο συγκεκριμένα, η χρήση του MATLAB προσφέρει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα.

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΔΟΜΗΜΕΝΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ Γ ΕΠΑΛ

Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών ΕΜΠ 4 ο Εξάμηνο ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Πρώτη Ενότητα Αριθμητική Επίλυση Μη-Γραμμικών Εξισώσεων

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ & ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Oι εντολές COMMON και PARAMETER

Πρόβλημα 1 «Φασίνα» Εύρεση εκτέλεσης εργασιών με τον μικρότερο συνολικό χρόνο

d k 10 k + d k 1 10 k d d = k i=0 d i 10 i.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ. Διάλεξη 8: Ανάλυση ευστάθειας & Συναγωγή και διάχυση

Αριθμητικά Συστήματα = 3 x x x x 10 0

A Τελική Εξέταση του μαθήματος «Αριθμητική Ανάλυση» Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Μαθηματικών, Πανεπιστήμιο Αιγαίου

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 5: Μαθηματικές εφαρμογές

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. H διαδικασία ανεύρεσης λογικών λαθών περιλαμβάνει : β- Σωστό. Διαπίστωση του είδους του λάθους γ- Σωστό δ- Λάθος

2.1 Αριθμητική επίλυση εξισώσεων

FORTRAN & Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός ΣΝΜΜ 2017

8 FORTRAN 77/90/95/2003

ΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛH10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: : Συστήματα Αρίθμησης ΔΥΑΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΡΙΘΜΗΣΗΣ

TO ΥΠΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ

Προγραμματισμός με FORTRAN Συνοπτικός Οδηγός Α. Σπυρόπουλος Α. Μπουντουβής

Κεφάλαιο 2. Πραγματικές ρίζες μη γραμμικών συναρτήσεων

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, 2004, 3 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ ΕΡΓΑΣΙΑ #5: ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ & ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΦΥΣ-151. Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Ι (FORTRAN 77) (Άνοιξη 2004)

β) Με τη βοήθεια του αποτελέσµατος της απαλοιφής υπολογίστε την ορίζουσα του πίνακα του συστήµατος. x x = x

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ. Δομή Επιλογής. Ιωάννης Λυχναρόπουλος Μαθηματικός, MSc, PhD

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

Απαντήσεις στα Μαθηματικά Κατεύθυνσης 2016

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Ι. Τύποι δεδομένων ΤΥΠΟΙ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΠΡΑΞΕΙΣ. Παράδειγμα #1. Πράξεις μεταξύ ακεραίων αριθμών

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ, 3 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ, 2010-2011 ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ Ιωάννης Αθ. Σταυράκης 1 η Σειρά Ασκήσεων 12.10.2010 Άσκηση 1. Να μετατρέψετε τον αριθμό μητρώου σας, αφού τον διαιρέσετε με το 100, στο δυαδικό σύστημα. Να επαληθεύει το αποτέλεσμα που προέκυψε με το Mathematica. Απάντηση: Ο αριθμός μητρώου είναι ο 3063. Διαιρώντας με το 100 προκύπτει ο αριθμός 30,63 ή (30,63), οποίος θα μετατραπεί στο δυαδικό σύστημα. Εργαζόμαστε ξεχωριστά για το ακέραιο και ξεχωριστά για το δεκαδικό μέρος. Ακέραιο μέρος: Η μετατροπή από το δεκαδικό σύστημα στο δυαδικό σύστημα βασίζεται στον αλγόριθμο της διαίρεσης. Πιο συγκεκριμένα: d = 30mod2 = 0 d = 30 0 mod2 = 15mod2 = 1 2 d = 15 1 mod2 = 7mod2 = 1 2 d = 7 1 mod2 = 3mod2 = 1 2 d = 3 1 2 mod2 = 1mod2 1 < 2 d = 1 Επομένως, (30) = (11110) Τα παραπάνω συνοψίζονται στον πίνακα που ακολουθεί: i y b y d -1 30 : 2 = 15 + 0 0 15 : 2 = 7 + 1 1 7 : 2 = 3 + 1 2 3 : 2 = 1 + 1 3 1 : 2 = 0 + 1 Δεκαδικό μέρος: Η μετατροπή από το δεκαδικό σύστημα στο δυαδικό βασίζεται σε διαδοχικούς πολλαπλασιασμούς. Πιο συγκεκριμένα, 1

d = 0,63 2 = 1,26 = 1 d = (1,26 1) 2 = 0,52 = 0 d = (0,52 0) 2 = 1,04 = 1 d = (1,04 1) 2 = 0,08 = 0 d = (0,08 0) 2 = 0,16 = 0 d = (0,16 0) 2 = 0,32 = 0 d = (0,32 0) 2 = 0,64 = 0 d = (0,64 0) 2 = 1,28 = 1 d = (1,28 1) 2 = 0,56 = 0 d = (0,56 0) 2 = 1,12 = 1 d = (1,12 1) 2 = 0,24 = 0 d = (0,24 0) 2 = 0,48 = 0 d = (0,48 0) 2 = 0,96 = 0 d = (0,96 0) 2 = 1,92 = 1 d = (1,92 1) 2 = 1,84 = 1 d = (1,84 1) 2 = 1,68 = 1 Οι πράξεις συνεχίζονται και επιλέγουμε να σταματήσουμε στα 16 ψηφία. Επομένως, (0,63) (0,1010000101000111) Τα παραπάνω συνοψίζονται στον πίνακα που ακολουθεί: 2

i y b y d 0 0,63 2 = 0,26 + 1 1 0,26 2 = 0,52 + 0 2 0,52 2 = 0,04 + 1 3 0,04 2 = 0,08 + 0 4 0,08 2 = 0,16 + 0 5 0,16 2 = 0,32 + 0 6 0,32 2 = 0,64 + 0 7 0,64 2 = 0,28 + 1 8 0,28 2 = 0,56 + 0 9 0,56 2 = 0,12 + 1 10 0,12 2 = 0,24 + 0 11 0,24 2 = 0,48 + 0 12 0,48 2 = 0,96 + 0 13 0,96 2 = 0,92 + 1 14 0,92 2 = 0,84 + 1 15 0,84 2 = 0,68 + 1 Τελικά προκύπτει, (30,63) (11110,1010000101000111). Η μετατροπή του αριθμού (30,63) από το δεκαδικό σύστημα στο δυαδικό γίνεται στο Mathematica δίνοντας: BaseForm[30.63,2] και προκύπτει: 11110.1010000101001 2 Ανάλογη έκφραση είναι και η: RealDigits[30.63,2] Άσκηση 2. Δίνεται ο αριθμός 3,14159265. Να βρεθεί το σφάλμα: Α. αποκοπής, όταν κρατάμε 5 σημαντικά ψηφία, Β. στρογγυλοποίησης, όταν κρατάμε 5 σημαντικά ψηφία. Απάντηση: Α. Με 5 σημαντικά ψηφία και μετά την αποκοπή ο αριθμός γίνεται 3,1415 και το σφάλμα είναι: ε = 3,1415 3,14159265 = 0,9625 10. Α. Με 5 σημαντικά ψηφία και μετά την στρογγυλοποίηση ο αριθμός γίνεται 3,1416 και το σφάλμα είναι: ε = 3,1416 3,14159265 = 0,0735 10. 3

Άσκηση 3. Δίνεται η εξίσωση: x + 2x 1 = 0. Α. Δοκιμάζοντας τις τιμές 0,1,2, να βρεθεί ένα αρχικό διάστημα [a, b] μήκους 1, μέσα στο οποίο υπάρχει λύση και να αποδειχθεί ότι η λύση είναι μοναδική. Β. Να υπολογιστεί η ρίζα της εξίσωσης με τη χρήση του Mathematica. Γ. Να γραφτεί πρόγραμμα σε Fortran για τον υπολογισμό της ρίζας με ακρίβεια 6 σημαντικών ψηφίων, εφαρμόζοντας τις μεθόδους: 1. Μεταβαλλόμενης Χορδής, 2. Newton-Raphson, αφού αποδειχτεί ότι συγκλίνει, 3. Τέμνουσας. (Τα παραδοτέα θα είναι το πρόγραμμα για κάθε μέθοδο και τα αποτελέσματα των επαναλήψεων) Απάντηση: Α. Αρχικά, θα εξεταστεί αν ισχύει το κριτήριο Bolzano στο διάστημα [0,1] για τη συνάρτηση f(x) = x + 2x 1 Πιο συγκεκριμένα: f(0) = 1 και f(1) = 2 Ισχύει ότι: f(0) f(1) < 0 Επομένως, στο διάστημα [0,1] θα υπάρχει τουλάχιστον μία λύση. Παραγωγίζοντας τη συνάρτηση προκύπτει: f (x) = 3x + 2 Η πρώτη παράγωγος στο διάστημα [0,1] είναι γνησίως αύξουσα. Επομένως, η συνάρτηση θα έχει μία και μοναδική λύση στο διάστημα [0,1]. Β. Η επίλυση στο Mathematica βρίσκεται δίνοντας: FindRoot[x + 2x 1,{x,0}] και προκύπτει: {x 0.4533977}. Επομένως, η ρίζα που αναζητάμε στο διάστημα [0,1] είναι η 0,4533977. Γ. Στη συνέχεια φαίνεται ο πηγαίος κώδικας σε γλώσσα προγραμματισμού Fortran για τις διάφορες μεθόδους. Για κάθε μέθοδο, ο κώδικας γράφτηκε σε περιβάλλον linux (Ubuntu 10.4 LTS) και μεταγλωττίστηκε με τον compiler gfortran έκδοση 4.4.3. Με βάση τα δεδομένα της άσκησης, σαν κριτήριο τερματισμού της επαναληπτικής διαδικασίας για κάθε μέθοδο επιλέγεται: x x 5 10 x 4

1. Μέθοδος Μεταβαλλόμενης Χορδής Ο πηγαίος κώδικας είναι: program metavxordi implicit none double precision an,bn,l,r,xn1,xn,err,f,tol integer i,maxiter tol=5.0d0*1.0d-6 maxiter=100 an=0.0d0 bn=1.0d0 l=f(an) r=f(bn) xn=an open(unit=15,file="xordi.txt") write(15,*) ' Metavalomenh Xordh' write(15,50) write(15,*) '----------------------------------' do i=1,maxiter xn1=bn-r*(bn-an)/(r-l) err=dabs((xn1-xn)/xn1) if ( err.le.tol) then write(15,100) i,xn1,err stop else if ( f(an)*f(xn1).lt.0.0d0 ) then bn=xn1 r=f(xn1) if ( f(xn)*f(xn1).gt.0.0d0 ) then l=l/2.0d0 if else an=xn1 l=f(xn1) if ( f(xn)*f(xn1).gt.0.0d0 ) then r=r/2.0d0 if if xn=xn1 write(15,100) i,xn1,err do 50 format(2x,'i',9x,'x',13x,'error') 5

100 format(i3,2x,e14.7,2x,e14.7) close(15) stop double precision function f(x) double precision x f=x*x*x+2.0d0*x-1.0d0 return Τα αποτελέσματα της επαναληπτικής διαδικασίας είναι: Metavalomenh Xordh i x error ---------------------------------- 1.3333333E+00.1000000E+01 2.4857143E+00.3137255E+00 3.4514298E+00.7594641E-01 4.4533644E+00.4267171E-02 5.4534297E+00.1440662E-03 6.4533977E+00.7072648E-04 7.4533977E+00.1222640E-08 Επομένως, στην 7 η επανάληψη προκύπτει η ρίζα της εξίσωσης 0,4533977. 2. Μέθοδος Newton-Raphson Θα εξεταστεί αν ισχύει το θεώρημα σύγκλισης της μεθόδου. Πιο συγκεκριμένα: Η συνάρτηση f(x) = x + 2x 1 είναι ορισμένη και δύο φορές συνεχώς παραγωγίσιμη στο διάστημα [0,1]. Ικανοποιείται το κριτήριο Bolzano (βλ. σελ. 4). Η f (x) = 3x + 2 είναι διάφορη του μηδενός για κάθε x [0,1]. H f (x) = 6x διατηρεί σταθερό πρόσημο στο [0,1]. Για x = 0 η f (x) ελαχιστοποιείται στο [0,1] και ισχύει: f(0) f = 1 = 0,5 < 1 0 = 1 (0) 2 Επομένως, μιας και ισχύουν όλα τα παραπάνω, το επαναληπτικό σχήμα της μεθόδου Newton- Raphson θα συγκλίνει στη λύση, που υπάρχει στο διάστημα [0,1]. Ο πηγαίος κώδικας είναι: program newton_rapshon implicit none 6

double precision xl,xr,xnew,xold,err,f,df,tol integer i,maxiter tol= 5.0d0*1.0d-6 maxiter=100 xl=0.0d0 xr=1.0d0 xold=(xl+xr)/2.0d0 open(unit=15,file="newton.txt") write(15,*) ' Newton-Raphson' write(15,50) write(15,*) '----------------------------------' do i=1,maxiter xnew=xold-f(xold)/df(xold) err=dabs((xnew-xold)/xnew) if ( err.le.tol) then write(15,100) i,xnew,err exit if xold=xnew write(15,100) i,xnew,err do 50 format(2x,'i',9x,'x',13x,'error') 100 format(i3,2x,e14.7,2x,e14.7) close(15) stop double precision function f(x) double precision x f=x*x*x+2.0d0*x-1.0d0 return double precision function df(x) double precision x df=3.0d0*x*x+2.0d0 return Τα αποτελέσματα της επαναληπτικής διαδικασίας είναι: Newton-Raphson i x error ---------------------------------- 1.4545455E+00.1000000E+00 7

2.4533983E+00.2530044E-02 3.4533977E+00.1511173E-05 Επομένως, στην 3 η επανάληψη προκύπτει η ρίζα της εξίσωσης 0,4533977. 3. Μέθοδος της Τέμνουσας Ο πηγαίος κώδικας είναι: program temnousa implicit none double precision xl,xr,xnew,xold0,xold1,err,f,tol integer i,maxiter tol=5.0d0*1.0d-6 maxiter=100 xl=0.0d0 xr=1.0d0 xold1=xl xold0=(xl+xr)/2.0d0 open(unit=15,file="temnousa.txt") write(15,*) ' Temnousa' write(15,50) write(15,*) '----------------------------------' do i=1,maxiter xnew=xold0-f(xold0)/((f(xold0)-f(xold1))/(xold0-xold1)) err=dabs((xnew-xold0)/xnew) if ( err.le.tol) then write(15,100) i,xnew,err exit if xold1=xold0 xold0=xnew write(15,100) i,xnew,err do 50 format(2x,'i',9x,'x',13x,'error') 100 format(i3,2x,e14.7,2x,e14.7) close(15) stop double precision function f(x) double precision x f=x*x*x+2.0d0*x-1.0d0 return Τα αποτελέσματα της επαναληπτικής διαδικασίας είναι: 8

Temnousa i x error ---------------------------------- 1.4444444E+00.1250000E+00 2.4531792E+00.1927438E-01 3.4533987E+00.4840672E-03 4.4533977E+00.2238158E-05 Επομένως, στην 4 η επανάληψη προκύπτει η ρίζα της εξίσωσης 0,4533977. 9