Здавалка
Главная | Обратная связь

ПРИКЛАДИ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ.



11.1.Знайти верхню межу додатніх коренів многочлена методом Ньютона.

 

Розв’язання.

Нехай 1 є верхньою межею додатніх коренів. Перевіримо, чи це дійсно так. Ділимо ліву частину на за схемою Горнера і маємо:

 

  -8
-7 -6

 

В нижньому рядку таблиці одержали від¢ємні числа, це означає, що число 1 не є верхньою межею додатніх коренів. Вже при М = 2 від’ємних коефіцієнтів в таблиці немає.

 

  -8
-7 -6

 

Візьмемо число М = 1,9 < 2 і отримуємо в рядку від¢ємні числа.

 

  -8
1.9 1.9 3.61 -7 -1.141 -6 -1.167

 

Тому можна взяти 2 в якості верхньої межі додатніх коренів: М+ = 2.

11.2.Знайти нижню межу додатніх коренів многочлена методом Ньютона.

 

Розв’язання. Для знаходження нижньої межі додатніх коренів зробимо заміну і маємо рівняння .

За схемою Горнера ділимо на М = 1.3:

-3
1.3 1.3 2.69 0.5 5.6

При М = 1.3 від’ємних коефіцієнтів немає, але вже при М = 1,2 отримуємо в рядку від¢ємні числа:

  -3
1.3 1.2 1.3 1.2 2.69 2.44 0.5 -0.56 5.6 4.32

 

Це значить, що за нижню межу додатніх коренів можна взяти 1.3:

11.3.Знайти межі додатніх і від’ємних коренів многочлена .

 

Розв’язання.

Якщо – верхні межі відповідно додатніх коренів многочлена з дійсними коефіцієнтами , то додатні корені многочлена знаходяться у проміжку ( ), а від’ємні відповідно у проміжку ( ).

Знайдемо спочатку верхню межу додатніх коренів за формулою .

Тут . Отже . Але це занадто велике число. Перевіримо за теоремою Ньютона, чи не буде верхньою межею, наприклад, число 4. Для цього, користуючись схемою Горнера, знайдемо значення всіх похідних від при , причому нас цікавлять не самі значення похідних, а їх знаки:

 

  -3 -25 -41 -18
+

 

(замість остачі поставимо знак +, бо видно, що вона додатня).

 

Оскільки коефіцієнти за схемою Горнера будуються за допомогою тільки додаванняі множення, а вдругому рядку цієї схеми стоять лише додатні числа, то при наступних діленнях від’ємні коефіцієнти з’явитись не можуть.

А тому всі остачі, отже і похідні від будуть додатні. Число 4 теж є верхня межа додатніх коренів . Але ми шукаємо таку цілочисельну верхню межу , що вже не задовольняє умову теореми Ньютона.

Перевіримо, чи не буде верхнею межею число 2. Складемо схему Горнера для :

 

    -3 -25 -41 -18
-11 -63 -  
                             

 

Із схеми видно, що . Число 2 не є верхня межа коренів. Перевіримо ще число 3:

 

  -3 -25 -41 -18
+

 

З наведених вище міркувань робимо висновок, що число 3 задовольняє умові теореми Ньютона, а тому і є верхня межа додатніх коренів . Причому 3 є найменша з цілочисельних верхніх меж, бо 2 вже не є верхня межа.

Отже = 3.

Для знаходження нижньої межі від’ємних коренів розглянемо многочлен .

Знайдемо межу: . Але знову ж це занадто велике число. Перевіримо за теоремою Ньютона, чи не буде верхньою межею многочлена , наприклад, число 3:

 

  -3 -3 -41
-3 +
+ +  

 

Знову одержали рядок із додатніх чисел. При наступних діленнях всі числа так само будуть додатні, а тому 3 є верхня межа. Перевіримо, чи не буде верхньою межею число 2:

 

 

  -3 -3 -41
-1 -5 -11 -4

Щскільки , то число 2 не є верхня межа додатніх коренів многочлена :

.

Число -3 є нижня межа від’ємних коренів многочлена .

 

Аналогічно знаходимо верхні межі додатніх коренів для многочленів

 

 

Це будуть відповідно , а тому нижня межа додатніх коренів многочлена буде , верхня межа від’ємних коренів буде .

Таким чином, додатні корені многочлена розташовані між числами 1 і 3, від’ємні корені – між числами -3 і .

 

11.4. Знайти число дійсних коренів для многочлена на проміжку [2,4].

 

Розв’язання.

Побудуємо ряд Штурма.

 

,

то в якості можна взяти .

 

Ділимо на :

 

x4 - 2x3 - 6x2 + 4x + 4 | 2x3 - 3x2 – 6x + 2

_ 2x4 - 4x3 - 12x2 + 8x + 8 | x - 1

2x4 - 3x3 - 6x2 + 2x

x3 - 6x2 + 6x + 8

_ 2x3 - 12x2 + 12x + 16

2x3 - 12x2 + 12x + 16

-15x2 + 6x + 18

 

Остача . Тому .

Далі ділимо на :

 

2x3 - 3x2 – 6x + 2 | 5x2 - 2x - 6

_ 10x3 - 15x2 – 30x + 10 | 2x - 11

10x3 - 4x2 – 12x

- 11x2 – 18x + 10

_ - 55x2 – 90x + 50

- 55x2 – 90x + 50

–112x - 16

 

Далі ділимо на :

 

5x2 - 2x - 6 | 7x + 1

_ 35x2 - 14x - 42 | 5x - 19

35x2 - 14x

-19x - 42

_ -133x -294

-133x - 19

-275 Þ

 

Тоді остаточно маємо

Побудуємо таблицю

 

- - + + +
+ + + + +

 

- одна зміна знаку, - змін знаку немає.

При зростанні від 2 до 4 число кількості змін знаків в ряді Штурма: , тобто на проміжку [2,4] знаходиться один дійсний корінь.

11.5. Відокремити дійсні корені многочлена

 

Розв’язання.

Дійсні корені лежать в інтервалі , де . В даному випадку , тому розглядаємо інтервал (-3, 3).

Побудуємо ряд Штурма.

 

, то в якості можна взяти .

Ділимо на :

 

-8x + 16x – 2 |-6x2 + 4

_ -24x + 48x – 6 | 4x

-24x + 16x

32x – 6 Þ

 

Далі ділимо на :

 

-6x2 + 4 | -16x + 3

_ -48x2 + 32 | 3x

-48x2 + 9

23

Для маємо .

Складемо таблицю:

 

-3 + - + -
-2 + - + -
-1 - - + -
- + + -
+ - - -
- - - -
- - - -

 

З таблиці видно, що один корінь лежить в інтервалі (-2;-1), бо , другий корінь знаходиться в інтервалі (0;1), бо , а третій – в інтервалі (1;2), бо .







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.