第1章数值分析(计算方法)课程介绍.ppt
文本预览下载声明
数 值 分 析; 数值分析(计算方法)课程介绍;若行列式用按行(列)展开的方法计算 ,;研究对象和主要内容;数值计算方法,是一种研究如何求解数学问题数值近似解的方法,是在计算机上使用的解数学问题的方法,简称计算方法。包括直接方法和迭代方法!; 数值分析(计算方法)课程介绍;学好本门课程需要做到:
认清算法的计算对象;
掌握基本的计算方法及其原理;
编制程序,在计算机上对算法进行验证;
对于算法要多思考多比较!;参考书目:;第一章 绪论;§ 1.1 算法设计技术 ;耐人寻味的是,尽管Zeno悖论的论断极其荒谬,但从算法设计思想的角度来看它却是极为精辟的。Zeno悖论将人龟追赶问题表达为一连串追赶步的逐步逼近过程。设人与龟的速度分别为V与v,记Sk表示逼近过程的第k步人与龟的间距,另以tk表示相应的时间,相邻两步的时间差△tk 。Zeno悖论将人龟追赶问题分解为一追一赶两个过程:;若以人和龟之间的距离 定义问题的规模大小,则上述过程将问题规模压缩了 倍:;则计算结果即为所求的和值:
(3);这样,如果定义和式的项数为数列求和问题的规模,则所求和值为(1)的退化情形。因之,只要令和式的规模逐次减1,最终当规模为1时即可直接得出所求的和值,而这样设计出来的算法就是累加求和算法(2)。;考虑;2 迭代法的校正技术;注意到 v是个小量,设△t也是个小量,则可从上式中略去v△t ,即令校正量△t满足如下方程(近似);进一步视 t1为新的预报值,重复实施上述手续,求出新的校正值 t2,再由 t2定 t3 ,如此反复可生成一系列近似值 t1,t2,t3,…这就规定了一个迭代过程, ;给定 ,求开方值 的问题就是要求解方程 ;反复实施这种预报校正手续,即可导出开方公式 :;其中 ,;即通过适当选取权系数 来调整校正量 ,以加工得到更高精度的 ,这种基于校正量的调整与松动的方法通常称为松弛技术。 ;有一种情况特别引人注目:若所提供的一对近似值 与 有优劣之分,譬如 优而 劣,这时就采用如下松弛方式: ;§ 1.2 误差 ;2 误差和有效数字;称 为近似值 的相对误差;(2) 误差估计 ;解 绝对误差限是0.01的半个单位,且 ,
有三位有效数字,分别是1,3,8;
有一位有效数字,为3;
没有有效数字。 ;3 浮点数;则称近似数a具有n位有效数字。;例1 要使的 近似值a的相对误差限不超过0.1%,a应取几位有效数字? ;(2) 截断误差和舍入误差;通过实验发现,随着h减小,通过(1)计算的导数近似值与真值的误差是先减小后增大,这种现象是什么原因造成的呢?(演示);Date;§ 1.3 数值计算中需要注意的问题;1) , ,则 即为所求,
;例2 计算 ;§ 1.4 算法的稳定性;方法1(直接应用(2)) ;§ 1.5 病态问题;本章内容结束!
显示全部