Смекни!
smekni.com

Метод простых итераций с попеременно чередующимся шагом (стр. 2 из 3)

.

. Первый сомножитель
для
. Второй сомножитель
для малых
близок к единице, т.е. тоже положителен. Поэтому
по крайней мере для всех
, не превосходящих первой стационарной точки. Найдём стационарные точки функции
.

.

Первые два сомножителя не равны нулю, в противном случае

. Следовательно,
─ полное квадратное уравнение. Отсюда получим, что

─ стационарные точки функции

. Рассмотрим
:

где


.

Имеем

,

так как первые два сомножителя при условии (4.3) положительны. Значит,

─ точка максимума функции
. Оценим
в точке
.

Покажем, что

. (4.7)

Предположим, что (4.7) справедливо. Оно равносильно неравенству

,

которое, в свою очередь, равносильно такому


(4.8)

Возведение в квадрат обеих частей неравенства (4.8) даст эквивалентное неравенство, если левая часть неотрицательна. Установим, при каких

это будет.

Очевидно, при

,
.

Будем считать

и возведём обе части неравенства (4.8) в квадрат. После приведения подобных членов получим

или

,

т.е.

.

При

последнее неравенство справедливо и, следовательно, в силу равносильности неравенств, справедливо неравенство (4.7). Отсюда

.

Оценим теперь

. Покажем, что

, (4.9)

т.е.

, т.е.

Преобразовав последнее неравенство, получим

После возведения обеих частей неравенства в квадрат и приведения подобных членов, получим очевидное неравенство

.

В силу равносильности неравенств справедливо неравенство (4.9), так что

.

Таким образом, для

справедлива оценка

.

Оценим

в точке

.

Сначала потребуем, чтобы

, т.е.

.

Усилим неравенство

.

Отсюда

. При
, причём, при
.Пусть
, тогда при условии

(4.10)

имеем

, т.е.
. В противном случае
, и оно нас не интересует. Оценим при условии (4.10) функцию
.

Для этого сначала оценим

, так как в точке
функция
. Найдем, при каких условиях выполняется неравенство

(4.11)

Подставив

в (4.11), получим


что после упрощения даёт

Возведём обе части неравенства в квадрат, получим

1 случай:

2 случай:

Следовательно:

Очевидно, что при условии (4.5) это неравенство справедливо и, следовательно, справедливо (4.11). Итак, при условиях (4.5) и (4.10) справедлива оценка

.

На концах отрезка

имеем
. Таким образом, получим следующие оценки для
:

1. в точке

;

2. в точке

при условии (4.5) и (4.11)
;

3. в точке

.

Найдём условия, при которых

, т.е.
. Это равносильно условию

. (4.12)

Таким образом, если выбирать

и
из условия (4.12), то
.