Материал: Метод._MathCAD_Prime

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

3. Определите пределы интервала изоляции и используйте их в функции .

Вид документа Mathcad Prime:

2. Решение уравнений с помощью ключевого слова

Довольно значительное число уравнений поддаются аналитическому (символьному) решению – т.е. решению в обобщенном виде, когда корни уравнения представляются в виде какой-то формулы, выражающей их зависимость от входящих в уравнение функций и различных коэффициентов перед ними.

Для аналитического решения используется ключевое слово из вкладки Символьные операции. Mathcad возвращает аналитические решения уравнения, если это возможно. В противном случае возвращаются численные решения. Если решаемое уравнение имеет несколько решений, Mathcad возвращает решения в виде вектора.

Чтобы решить уравнение, правая часть которого равна нулю, требуется ввести только левую часть уравнения и выбрать ключевое слово из вкладки Символьные операции.

Пример: x2 2x +1 = 0

46

Если уравнение содержит несколько переменных, укажите после ключевого слова разделенный запятыми список переменных, относительно которых решается уравнение. Примеры:

Чтобы решить уравнение с учетом ограничения области определения переменной (например, решить уравнение для вещественных чисел),

используйте ключевые слова

и модификатор с

ключевым словом

.

 

Упражнение

Найти корни уравнения x4 18x2 + 6 = 0.

Порядок выполнения:

 

 

1.

Введите левую часть уравнения

.

2.

Выберите ключевое слово

из вкладки Символьные операции,

 

затем нажмите

или щелкните мышью любое другое место.

3.

Для получения приближенных значений корней наберите знак =.

47

Вид документа Mathcad Prime:

3. Решение уравнений с помощью функции

Если функция

f (x) в уравнении

f (x) = 0 представляет собой полином

степени n , т. е. f ( x) = a

xn + a

n1

xn1

+ ... + a x1

+ a

0

, то для решения можно

 

n

 

 

1

 

 

 

использовать

встроенную функцию

 

 

, Где,

– вектор

коэффициентов полинома, в котором все компоненты располагаются в порядке возрастания степени:

 

a0

 

 

 

 

 

a 1

 

v :=

 

 

...

 

 

an1

 

 

 

 

 

an

 

– возвращает вектор всех корней (как вещественных, так и комплексных) полинома –й степени, коэффициенты которого хранятся в массиве , длиной .

Упражнение 1

Найти корни уравнения x3 + 3x 4 = 0 .

Порядок выполнения:

1.Введите функцию .

2.Задайте вектор коэффициентов .

3.Запишите функцию и затем знак равенства =.

48

Вид документа Mathcad Prime:

 

Упражнение 2

Найти корни уравнения x4 18x2 + 6 = 0.

Порядок выполнения:

 

1. Введите функцию

.

2.Для автоматического формирования вектора коэффициентов ,

наберите и выберите ключевое слово из вкладки

Символьные операции, затем нажмите

3.Запишите функцию и затем знак равенства =.

Вид документа Mathcad Prime:

49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индивидуальные задания

1.

Найти решение нелинейных уравнений с помощью функции root и

 

 

ключевого слова solve (Табл. 1).

2. Найти корни полиномов (Табл. 2).

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение

Уравнение

 

1

 

2x + 5 = ( x 2)2 ;

9

3x2 ln

 

x

 

=125;

 

 

 

 

 

 

cos( x 1) + 3x 2 = 0.

 

2(x 1)2 5ex = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

0,5x3 0,1ex = −100;

 

 

x x +1 = 1;

 

 

 

sin x 2x +10 = 0.

 

x2 10sin x = 0.

 

3

 

x2 2x 10x = 0;

11

5x2 0, 25ex = −120;

 

 

 

3x + cos x +1 = 0.

 

x2 4 sin x 2 = 0.

 

4

 

0,5ex 5x3 = 2;

12

x2 + sin x = −10;

 

 

 

sin(0,5x2 + 0, 2) x2 = −5.

 

(x 25)2 = 0,5ex .

 

5

 

ex 2x5 = 1;

13

2x 3x = 20;

 

 

 

0, 9x2 ln

 

x 5

 

= 0.

 

cos x + 0,5x3 100 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

0,125ex + x3 = 125;

14

2x + x2 = 25;

 

 

 

5x2 ln

 

x 1

 

25 = 0.

 

sin x + x3 50 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

x3 5x = 50;

15

x3 cos x = 50;

 

 

 

5x3 ln

 

x

 

125 = 0.

 

4x3 0.25ex = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

arctg(x) 0,25x3 = 50;

16

x3 0,05ex 2x = 0;

 

 

 

x(x +1)2 125 = 0.

 

0,5x + 2 = ( x 1)2.

 

Таблица 2

Уравнение

Уравнение

1

x4 x 1 = 0;

 

4x4 x2 1 = 0;

 

x3 4x2 + 5x 3 = 0.

 

x 3 3x2 + 9x 10 = 0.

2

2x4 + 9x2 60x +1 = 0;

10

x4 + 4x3 8x2 17 = 0;

 

x3 2x + 2 = 0.

 

x3 + 3x 1 = 0.

3

3x4 + 4x3 12x2 5 = 0;

11

3x4 +8x3 + 6x2 10 = 0;

 

x3 + 2x2 + 2 = 0.

 

x3 + 0, 4x2 + 0, 6x 1, 6 = 0.

4

x4 18x2 + 6 = 0;

12

x4 18x2 + 6 = 0;

 

x3 0,1x2 + 0, 4x +12 = 0.

 

x3 0, 2x2 + 0,5x 1 = 0.

 

 

 

50