Консультация # 189765: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: вычислить значение величины z при а=0.0399 b=4.83 c=0.721 z= ln(b+c)/(b-ac) двумя способами: без строгого учета погрешностей(по правилам верных знаков) и со строгим учетом погрешностей. Сравнить оба результата. ...
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: вычислить значение величины z при а=0.0399 b=4.83 c=0.721 z= ln(b+c)/(b-ac) двумя способами: без строгого учета погрешностей(по правилам верных знаков) и со строгим учетом погрешностей. Сравнить оба результата. Заранее благодарен
1. Выполним вычисления без строгого учёта погрешностей: 1.1) вычислим сумму Получим
Здесь мы учитываем, что при сложении и вычитании приближённых чисел младший из сохраняемых десятичных разрядов должен являться наибольшим среди десятичных разрядов,
выражаемых последними верными значащими цифрами исходных данных, а при записи промежуточных результатов следует сохранять на одну цифру больше; 1.2) вычислим логарифм Получим
Здесь мы сначала находим значение логарифма с помощью калькулятора: затем оцениваем з
начение модуля производной логарифмической функции: и поскольку значение производной не превосходит единицы, постольку в значении функции считаем верными столько знаков после запятой, сколько их имеет значение аргумента, то есть три знака после запятой (в том числе запасной); 1.3) вычислим произведение Получим
Здесь мы учитываем, что оба сомножителя имеют в своей записи по три значащие цифры, и верными в результате следует считать тоже три значащие цифры, но добавляем одну запасную цифру; 1.4) вычислим разность Получим
Здесь мы выполнили вычитание в соответствии с пояснением, сделанным
в 1.1;
1.5) вычислим число Получим
Здесь мы учитываем, что делимое и делитель имеют по четыре значащие цифры (в том числе одну запасную), и округляем полученный результат до трёх значащих цифр, отбрасывая запасную.
В результате получили
2. Выполним вычисления со строгим
учётом предельных абсолютных погрешностей, имея в виду, что если в числах все числа верные в широком смысле, то соответствующие им предельные абсолютные погрешности составляют соответственно : 2.1) вычислим сумму Сначала получим
Вычислим предельную абсолютную погрешность этой суммы:
значит, в полученной сумме верной в широком смысле является одна
цифра после запятой. Округляем вычисленную сумму с одной запасной цифрой:
при этом погрешность округления составляет а предельная абсолютная погрешность округлённой суммы
2.2) вычислим логарифм Получим с помощью калькулятора Затем вычислим предельную абсолютную погрешность полученного результата: Значит, в полученном результате верными в широком смысле являются две цифры после запятой. Добавим одну запасную цифру и получим
при этом погрешность
округления составляет (округление ведём с избытком, как и положено при оценке абсолютной погрешности), предельная абсолютная погрешность округлённого логарифма составляет
а предельная относительная погрешность
2.3) вычисли
м произведение Сначала вычислим предельные относительные погрешности сомножителей: затем произведение: и предельную относительную погрешность произведения: Значит, предельная абсолютная
погрешность произведения составляет
значит, в произведении верными в широком смысле являются три цифра после запятой, и с учётом запасной цифры можно принять при округлении
Тогда предельная абсолютная погрешность округлённого произведения составляет
2.4) вычислим разность Получим
2.5) вычислим значение Получим
Следовательно, в качестве результата можно принять При этом в полученном результате все числа верные и в строгом смысле.
В отношении правильности вычислений без учёта погрешностей у меня больше уверенности, чем в отношении правильности вычислений со строгим учётом предельных абсолютных погрешностей. Поэтому Вам предстоит проверить и
критически осмыслить мои предложения по выполнению задания.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!