приближенные вычисления

Автор темы adam 
ОбъявленияПоследний пост
ОбъявлениеПравила и принципы форума «Высшая математика»28.10.2009 15:17
ОбъявлениеPhD positions in the Institute of Computational Science in Switzerland07.11.2011 10:05
ОбъявлениеВакансия Perl программиста в ABBYY Language Services24.01.2012 18:23
31.01.2012 17:34
приближенные вычисления
Нужно исправить ошибку в задаче. Пожалуйста, нужна помощь!


С какой точностью нужно измерить радиус R и образующую L прямого кругового конуса, чтобы обеспечить абсолютную погрешность вычисления объема конуса не больше 0,01 см, если грубо известны R*=6,3; L*=8,1; π*=3,14159266
V=1/3 × π×R^2×H
Вычислим высоту h
L^2=R^2+H^2
H^2=L^2-R^2
H*=sqr(L^2-R^2)=sqr(8,1^2-6,3^2)= 5,091169
Вычислить объем с требуемой точностью для конкретных данных.
V*=1/3 × π*×R*^2×H*=211,60563
δ(V*)=0.000005/211.60563<0.0000003
Вычислим δR*
δ(V*)= δ(1/3×π*×R*^2×H*)
0.0000003=0.000000001592+2× δ R+0,0000000982
2× δ R<0,0000002002
δ R<0,0000001001
Вычислим δH
0,0000003=0.000000001592+2×0,007937+H
H= -0,001587 погрешность отрицательная, Н имеет гораздо меньшее влияние на результат, и поэтому даже если вычислить Н с абс. точно результат не будет достаточно точен.
δ(V*)= δ(π*)+2× δ(R*)+ δ(H *)=0,000000001591549+2×0,0000001001+
+0, 0000000982=0,000000099800835

∆(V)= V*× δ(V*)=211, 60563×0,000000099800835=0,000021118418384 см^3

Ответ: Если δR будет измерен с точностью 0,0000001001, то погрешность будет меньше 0,00002111841839 см




Примерная подсказка


Используете неверную формулу. Она будет правильной, если в условии задачи образующую замените на высоту h конуса. Сделайте это. Возьмите π с большой точностью, чтобы относительна погрешность практически равнялась 0 и не влияла на относительные погрешности радиуса и высоты. Вычислите объем для грубо измеренных данных и определите его относительную погрешность. Подставьте в найденную вами формулу и из полученного уравнения с двумя неизвестными относительными погрешностями радиуса и высоты найдите их, задавая произвольно одно в различных границах и вычисляя другое. Затем найдите их абсолютные погрешности и интервалы неопределенностей, из которых возьмите конкретные числа и найдите объем с требуемой точностью.
31.01.2012 18:26
хм
я бы советовал выразить объем через радиус и образующую, а затем найти полный дифференциал объема и предположив, что абсолютные погрешности измерения радиуса и образующей одинаковы, подставить в формулу грубые значения парметров и собственно найти эту абсолютную погрешность.
например: площадь прямоугольника S=a*b. обе стороны грубо равны 2 и 3. найти точность их измерений если точность измерения площади равна 0,01.
имеем: dS=b*da+a*db=(b+a)dx (da=db=dx). 0,01=5dx, dx=0,002.
и не тяните все знаки для погрешностей - берется первая ненулевая округленная цифра.
Извините, только зарегистрированные пользователи могут публиковать сообщения в этом форуме.

Кликните здесь, чтобы войти