图书介绍

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计算方法
  • 易大义等编 著
  • 出版社: 杭州:浙江大学出版社
  • ISBN:7308030121
  • 出版时间:2002
  • 标注页数:289页
  • 文件大小:6MB
  • 文件页数:301页
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图书目录

第一章 数值计算中的误差1

1 引言1

2 误差的种类及其来源4

2.1 模型误差4

2.2 观测误差4

2.3 截断误差5

2.4 舍入误差5

3 绝对误差和相对误差6

3.1 绝对误差和绝对误差限6

3.2 相对误差和相对误差限7

4 有效数字及其与误差的关系9

4.1 有效数字9

4.2 有效数字与误差的关系11

5 误差的传播与估计12

5.1 误差估计的一般公式12

5.2 误差在算术运算中的传播16

5.3 对1算例的误差分析19

6 算法的数值稳定性20

小结25

习题一26

第二章 插值法29

1 引言29

1.1 插值问题的提法29

1.2 插值多项式的存在惟一性31

2 拉格朗日插值多项式31

2.1 插值基函数31

2.2 拉格朗日插值多项式32

2.3 插值余项35

2.4 插值误差的事后估计法39

3 牛顿插值多项式40

3.1 向前差分与牛顿向前插值公式40

3.2 向后差分与牛顿向后插值公式44

3.3 差商与牛顿基本插值多项式46

4 分段低次插值50

5 三次样条插值52

5.1 三次样条插值函数的定义54

5.2 边界条件问题的提出与类型54

5.3 三次样条插值函数的求法55

6 数值微分64

6.1 利用插值多项式求导数的原理与常用公式64

6.2 利用三次样条插值函数求导数的原理与公式66

小结68

习题二68

第三章 曲线拟合的最小二乘法70

1 引言70

2 什么是最小二乘法71

3 最小二乘解的求法72

4 加权最小二乘法82

5 利用正交函数作最小二乘拟合85

5.1 利用正交函数作最小二乘拟合的原理85

5.2 利用正交多项式作多项式拟合86

小结88

习题三89

第四章 数值积分90

1 引言90

1.1 讨论数值求积的必要性90

1.2 构造数值求积公式的基本方法90

1.3 求积公式的余项91

1.4 求积公式的代数精度92

2 牛顿—柯特斯公式94

2.1 牛顿—柯特斯公式94

2.2 复合牛顿—柯特斯公式97

2.3 误差的事后估计与步长的自动选择103

2.4 复合梯形法的递推算式105

3 龙贝格算法108

3.1 龙贝格算法的基本原理109

3.2 龙贝格算法计算公式的简化112

4 高斯型求积公式114

4.1 高斯型求积公式的定义114

4.2 高斯型求积公式的构造与应用115

小结119

习题四120

第五章 非线性方程的数值解法121

1 引言121

2 二分法123

3 迭代法127

4 牛顿—雷扶生方法137

4.1 牛顿法公式及误差分析137

4.2 牛顿法的局部收敛性140

4.3 牛顿法例子及框图141

4.4 牛顿下山法146

5 正割法和抛物线法148

5.1 正割法148

5.2 抛物线法(Muller法)150

6 迭代法的收敛阶和Aitken加速方法154

小结157

习题五159

第六章 方程组的数值解法161

1 引言161

2 高斯消去法163

3 迭主元素的高斯消去法169

3.1 完全主元素消去法170

3.2 列主元素消去法172

4 矩阵的三角分解175

5 解三对角线方程组的追赶法182

6 解对称正定矩阵方程组的平方根法185

7 向量和矩阵的范数190

8 解线性方程组的迭代法194

8.1 雅可比(Jacobi)迭代法197

8.2 高斯一塞德尔迭代法198

8.3 解线性方程组的松弛迭代法200

8.4 迭代法的收敛性203

9 解非线性方程组的迭代法212

9.1 解非线性方程组的迭代法213

9.2 解非线性方程组的牛顿法216

10 病态方程组和迭代改善法220

10.1 病态方程组220

10.2 迭代改善法223

小结226

习题六227

第七章 常微分方程的数值解法229

1 引言229

2 欧拉方法231

2.1 欧拉格式231

2.2 改进的欧拉格式236

3 龙格—库塔方法240

3.1 龙格—库塔公式的导出240

3.2 高阶龙格—库塔格式243

3.3 步长的自动选择248

4 阿达姆斯方法249

4.1 线性多步方法249

4.2 显式和隐式阿达姆斯格式250

4.3 阿达姆斯预测—校正方法257

4.4 阿达姆斯预测—校正方法的改进259

5 算法的稳定性及收敛性261

5.1 稳定性261

5.2 收敛性266

6 方程组及高阶方程的数值解法268

6.1 一阶方程组268

6.2 高阶方程269

7 边值问题的数值解法272

7.1 差分解法273

7.2 打靶法276

小结278

习题七279

附录 上机实习参考题281

部分习题参考答案285

参考文献289

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