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数值分析课程考核点
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2012年武汉理工大学博士入学考试《数值计算》与《数值分析》课程考试大纲
14:51 来源:无忧考网
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武汉理工大学2012年博士入学考试《数值计算》与《数值分析》课程考试大纲
  一、数值分析课程考试的要求
  本课程重点考查学生对算法思想的理解,要求理解基本算法,熟练分析算法的特点
  二、基本内容
  (1) 插值法
  Lagrange插值, 逐次线性插值法, 差商与Newton插值公式, 差分与等距节点插值公式,Hermite插值, 分段低次插值, 三次样条插值。
  (2) 函数逼近与计算
  最佳一致逼近多项式,最佳平方逼近, 曲线拟合的最小二乘法
  (3) 数值积分与数值微分
  Newton-Contes公式, Romberg算法, Gauss公式, 数值微分
  (4) 常微分方程数值解法
  Euler方法,.3 Runge-Kutta方法, 单步法的收剑性和稳定性, 线性多步法
  (5) 方程求根
  (6) 解线性方程组的直接方法
  (7) 解线性方程组的迭代法
  (8) 矩阵的特征值与特征向量计算
  (9) 基本遗传算法
  三、 参考书
  1.书名:数值分析(第4版)――21世纪数学系列教材
  作者:李庆扬,王能超,易大义 编
  出版社:华中科技大学出版社 出版日期:
  2. 书名:演化计算
  作者:潘正君,康立三 出版社:清华大学出版社&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&&|&
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& & & 《》是我校信息与计算科学专业的重要专业基础课,是数学与应用数学、计算机科学与技术等本科专业的专业必修课,是工程力学、交通运输工程、通信工程等本科专业的专业必修课或选修课,也是控制科学与工程、机械工程、信息与通信工程、矿业工程、土木工程等学科硕士研究生的公共基础课。
& & & 《》是研究用计算机求解各种数学问题的数值方法及其理论的一门学科,是现代数学在计算机上应用的重要基础工具,也是继续学习和掌握其它常用算法的基础课程。该课程通过对常用和典型数值方法的介绍,让学生掌握和了解这些方法的基本思想与理论依据,使学生学会在计算机上使用这些方法解决实际问题,并进行相应的误差和收敛性分析。
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数值分析课程总结及实验 数值分析课程总结及其实验 1实验题目:最小二乘法与病态方程组的综合试验实验内容:三种不同途径求解最小二乘拟合多项式实验;病态方程组的数值求解方法试验。实验目的: 通过实例和数值实验,体验和认知在数值求解线性方程组问题方面,方程组的病态程度对求解精度的影响以及方法选择的必要性和重要性。实验内容与实验要求:给定函数。 (1)????21sin8,0,xfxe????令 ,并计算该函数在区间 上 个节点处的10NN?函数值:。 (2)????,1,XIlinspaceYIfX?试利用数据(2)和最小二乘法进行曲线拟合。拟合多项式的次数依次取 。设最佳拟合多项5:0n式为:(3)??**1*01n nPxaxax??????系数向量 应满足的线性方程组为:?1,,T?  (4)*TTaf??其中,。 (5)101nnNx????????LMO实验 1. 利用 Matlab 函数 polyfit 求最佳拟合多项式;1.1 实验计算方法基于最小二乘法的要求,拟合多项式的次数依次取 ,利用 Matlab 函数5:10n?polyfit 进行拟合。程序见附录一。1.2 实验结果时,最佳拟合多项式为:n5?.90.126587yxxx???时,最佳拟合多项式为: ..0.6101032yxxxx????时,最佳拟合多项式为:n.2801yxxxx??时,最佳拟合多项式为:?.14.018.yxxxxe??????时,最佳拟合多项式为:n.1.15.01...9yxxxxe?????时,最佳拟合多项式为: n.549.70.60.yxxxxe?????1.3 实验方法与实验结果分析六个多项式相比,10 次多项式拟合的精度最高,5 次多项式的拟合效果与 6 次的相比精度相差不明显。这表明拟合多项式的次数越高,精度也越高的可能性。2. 利用 Matlab 函数 inv 以及公式 求解系数向量1xAb??;*a2.1 实验方法利用循环语句取 ,使用函数 求出 ,然后使n5:10?inv1?用公式 ,最后生成 6 个不同取值下的系数向??aivA*b量。程序见附录二。2.23. 利用定义式 求 ,进而求解系数向量 ;1*A??1?*a4. 利用矩阵的 QR 分解方法及 Matlab 函数 qr 求解系数向量 ;*a5.利用 Matlab 函数 subplot 在同一图形窗口分别画出曲线(1)以及上述四种方法拟合的多项式函数曲线(包括数据散点图) ;5. 随着拟合多项式次数 的增加:n1)计算法方程组(4)的系数矩阵的条件数;2)观察四种方法拟合效果的优劣和变化;3)结合拟合多项式的次数,条件数和误差来源,阐述四种方法拟合效果优劣和变化的主要原因。实验报告要求:1. 编写的程序(m 文件) ;2. 在必要的段落前进行注释;3. 对个小题的实验方法、结果做必要的、简明的说明、评价和讨论;4. 图的标题,通过设置使线形及其粗细,颜色,字体大小等适当;5. 提交包括所有程序文件、实验结果的实验报告(Word 文档) ;6. 通过各自的 email 提交实验报告:标题(主题):金融 1131 总结与实验??
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数值分析工程硕士研究生课程考试1
数值分析考试题
**大学工程硕士研究生课程考试试题
考试科目:
试卷(A或 B) A
考生姓名:
一、填空(每空2分,共20分)
1、设xi(i 01,2,3)为互异节点,li(x)为对应的3次Lagrange基函数,则
[x 2x 1] li(x)
13 xi 032iil(3)
. 2、f(x) 3x2 x 1,则f[1,2,3] f[1,2,3,4]
3、设Pn(x)为Legendre多项式,则 Pn(x)Pm(x)dx
4、已知Newton-Cotes公式 f(x)dx Qn(f) (b a) Cjf(xj),则 Cj aj 0j 0bnn
5、已知 (x) x
(x2 5),要使迭代法xk 1
(xk)局部收敛到x
5,则 取值
范围为: 1 3 T,x
12 ,则Ax = ,A1=
. 6、已知A
y' f(x,y)7、 对初值问题 , Euler后退格式的局部截断误差的首项为
二、计算题(共60分)
1、(本题30分)在某个低温过程中,函数y依赖于温度Q C的试验数据如下:
1 已知经验公式是:g(Q) aQ bQ2,试用最小二乘法求出a,b;
2 试用三次插值多项式求在Q 2.5时函数值的近似值。
2、(本题15分)确定求积公式中的待定参数,使其代数精度尽量高,并指明构造出的求积公式的代数精度.
2h 2hf(x)dx A 1f( h) A0f(0) A1f(h)
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