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Sukzessive Approximation (Read 584 times)
dfalkenberg
YaBB Newbies
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Posts: 1
Sukzessive Approximation
15.05.2009 at 19:01:49
 
Hallo,
 
Wir hätten gern Lösungshinweise zu folgender Aufgabe bis kommenden Montag, 17:00 Uhr:
 
Die Koeffizienten $a_i (x)$ des Polynoms
 
$f(x,y) = y^n + a_(n-1)(x) y^(n-1) + ... + a_1(x) y + a_0(x)$
 
sind stetig in einer Umgebung von $x = x_0$. Für $x = x_0$ sei $y_0$ einfache Nullstelle von $f(x_0 ,y)$, d.h. es gilt $f(x_0 , y_0) = 0$ und $f_y (x_0 , y_0) != 0$.
 
a) Zeige, daß es eine Umgebung $U(x_0 , y_0) = { (x,y) in RR^2 : |x - x_0 | < xi , |y - y_0 | < eta }$ gibt, in der die Gleichung $f(x,y) = 0$ für jedes $x$ mit $|x - x_0 | < xi$ eine einfache Nullstelle $y = psi (x)$ mit $y_0 = psi(x_0)$ hat, die sich durch sukzessive Approximation bestimmen läßt.
 
b) Berechne die ersten 5 Näherungsfunktionen $psi_0(x) = 1$, $psi_1$, ... , $psi_4$ für
 
$f(x,y) = y^3 + x y^2 + (1-x) y + x^2 - 2$ und $(x_0,y_0) = (0,1)$.
 
Vielen Dank
 
MfG D. Falkenberg
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Dr.rer.nat.habil. B. Fiedler
YaBB Administrator
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Posts: 3862
Re: Sukzessive Approximation
Reply #1 - 15.05.2009 at 19:54:15
 
Wir können eine Lösung liefern bis 18.5.09 17:00 MESZ.  
 
Bei a) wenden wir das Newtonsche Verfahren an, das aus der Numerik bekannt ist. Ist ihnen dieses Verfahren recht, oder möchten/sollen sie ein anderes anwenden? (Schreiben Sie mir im Forum eine PM, wenn Sie eine anderes Verfahren anwenden wollen.)
 
Bei b) demonstrieren wir den Lösungsweg an der leicht abgeänderten Funktion  
  
$f(x,y) = y^3 + x y^2 + (1-x) y + x^2 - 10$ und $(x_0,y_0) = (0,2)$
  
Die Berechnung der Näherungsfunktionen von Hand ist sehr rechenaufwändig. Vernünftig lassen sich die $psi_i$ eigentlich nur mit einem Computeralgebrasystem wie Mathematica oder Maple berechnen. Steht ihnen ein solches System zur Verfügung?
Ich würde die $psi_i$ mit Mathematica berechnen und Ihnen ein Mathematica-Notebook dieser Berechnungen mitliefern. Nach einigen Änderungen können sie dieses Notebook dann auch bei der Originalaufgabe verwenden.
Schicken sie auch hier bitte eine PM, wenn die $psi_i$ ohne Computeralgebrasystem berechnet werden sollen. In diesem Fall würde der Teil b) dann einer Anfrage nach 2 Aufgaben entsprechen (weil die Rechnungen von Hand wirklich sehr aufwändig sind.)
 
Ich hoffe, mein Angebot entspricht Ihren Vorstellungen.
    
       
Ausschreibung: Shop>Mathematische Anfragen>Analysis                              
Titel:  A60: Sukzessive Approximation mit Newton-Verfahren    
Anfragentyp: Anfrage nach 1 Aufgabe                              
Buchungsschluss: 17.5.09 23:59 MESZ  
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B. Fiedler
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