本书主要内容有:线性代数方程组的数值解法,非线性方程和方程组的迭代解法,矩阵特征值和特征向量的计算,函数的插值与曲线拟合,数值积分和常微分方程初值问题的数值解法。
本书介绍了科学计算中最基本的数值计算方法。主要内容有:线性代数方程组的数值解法,非线性方程和方程组的迭代解法,矩阵特征值和特征向量的计算,函数的插值与曲线拟合,数值积分和常微分方程初值问题的数值解法。
本书可作高校理工科有关专业的教材,也可供有关科技人员参考。
第1章 数值计算中的误差…………………………………1
1.1 引言 ………………………………………………1
1.2 误差的种类及其来源………………………………2
1.3 数值计算的误差……………………………………4
1.4 算法的数值稳定性…………………………………8
习 题1 …………………………………………………11
第2章 插值法………………………………………………13
2.1 插值问题……………………………………………13
2.2 拉格朗日(lagange)多项式插值………………… 15
2.3 牛顿(Newton)插值…………………………………18
2.4 分段低次插值 ……………………………………21
2.5 样条插值……………………………………………22
2.6 数值微分……………………………………………28
习 题2 …………………………………………………30
第3章 曲线拟合的最小二乘法……………………………32
3.1 最小二乘法的提法…………………………………32
3.2 最小二乘法的求法…………………………………33
3.3 用正交多项式作最小二乘法………………………36
习 题3 …………………………………………………37
第4章 矩阵的特征值与特征向量…………………………39
4.1 乘幂法………………………………………………39
4.2 乘幂法的加速方法…………………………………42
4.3 反幂法………………………………………………44
4.4 雅可比(Jacobi)方法………………………………45
4.5 QR方法………………………………………………48
习 题4 …………………………………………………55
第5章 数值积分……………………………………………57
5.1 构造数值求积公式的基本方法……………………57
5.2 牛顿·科特斯求积公式……………………………58
5.3 复化求积公式………………………………………63
5.4 龙贝格(Rumberg)求积算法……………………… 67
习 题5 …………………………………………………69
第6章 非线性方程及非线性方程组的解法………………70
6.1 二分法………………………………………………70
6.2 迭代法………………………………………………72
6.3 牛顿法………………………………………………77
6.4 弦割法………………………………………………79
6.5 解非线性方程组的迭代法…………………………80
习 题6 …………………………………………………84
第7章 解线性方程组的数值方法…………………………85
7.1 引言…………………………………………………85
7.2 高斯消去法…………………………………………85
7.3 选主元素的高斯消去法……………………………89
7.4 矩阵的三角分解……………………………………92
7.5 向量和矩阵的范数…………………………………100
7.6 解线性方程组的迭代法……………………………103
7.7 病态方程组和迭代改善法…………………………111
习 题7……………………………………………………114
第8章 常微分方程初值问题数值解法……………………116
8.1 欧拉(Euler)方法………………………………… 117
8.2 龙格·库塔(Runge—Kutta)方法…………………120
8.3 阿达姆斯(Adams)方法 ………………………… 122
8.4 收敛性与稳定性……………………………………124
8.5 方程组与高阶方程的数值解法……………………125
习 题8……………………………………………………126
附录 部分上机实习题…………………………………… 128
参考文献…………………………………………………… 13l