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高等数学数学实验报告
实验人员:院(系) ___________学号_________姓名____________实验地点:计算机中心机房
实验一
1、 实验题目:
根据上面的题目,通过作图,观察重要极限:lim(1+1/n)n =e
2、 实验目的和意义
方法的理论意义和实用价值。
利用数形结合的方法观察数列的极限,可以从点图上看出数列的收敛性,以及近似地观察出数列的收敛值;通过编程可以输出数列的任意多项值,以此来得到数列的收敛性。
通过此实验对数列极限概念的理解形象化、具体化。
三、计算公式 (1+1/n)n
四、程序设计
五、程序运行结果
六、结果的讨论和分析
当n足够
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大时,所画出的点逐渐接近于直线,即点数越大,精确度越高。
对于不同解题方法最后均能获得相同结果,因此需要择优,从众多方法中尽可能选择简单的一种。
程序编写需要有扎实的理论基础,因此在上机调试前要仔细审查细节,对程序进行尽可能的简化、改进与完善。
实验二一、实验题目
制作函数y=sin cx的图形动画,并观察参数c对函数图形的影响。
二、实验目的和意义
本实验的目的是让同学熟悉数学软件Mathematica所具有的良好的作图功能,并通过函数图形来认识函数,运用函数的图形来观察和分析函数的有关性态,建立数形结合的思想。
三、计算公式:y=sin cx
四、程序设计五、程序运行结果
六、结果的讨论和分析
c的不同导致函数的区间大小不同。
实验三
一、实验题目
观察函数f(x)=cos x的各阶泰勒展开式的图形。
二、实验目的和意义
利用Mathematica计算函数的各阶泰勒多项式,并通过绘制曲线图形,来进一步掌握泰勒展开与函数逼近的思想。
三、计算公式
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四、程序设计
五、程序运行结果
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六、结果的讨论和分析
函数的泰勒多项式对于函数的近似程度随着阶数的
提高而提高,但是对于任一确定次数的多项式,它只
在展开点附近的一个局部范围内才有较好的近似精确度。
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实验四一、实
验题目
计算定积分
的黎曼和
二、实验目的和意义
在现实生活中许多实际问题遇到的定积分,被积函数往往不能用算是给出,而通过图像或表格给出;或虽然给出,但是要计算他的原函数
却很困难,甚至原函数非初等函数。
本实验目的,就是为了解决这些问题,进行定积分近似计算。
三、计算公式
四、程序设计
五、程序运行结果
六、结果的讨论和分析
本实验求的近似值由给出的n的值的不同而不同。
给出的n值越大,得到的结果越接近准确的值,但因而电脑的计算量会变大。
而给出的n 值越小,程序运行的结果越不精确。
因而,使用者可根据自己的实际情况确定n的取值。
实验五
一、实验题目
求在区间[2,5]上初值问题
{ 的数值解,并求出 数值解的图形。
二、实验目的和意义
在实际问题中,需要研究一些变动的量以及它们之间的关系,由于这些量是时刻变化的,因此他们之间的关系不能用简单的代数关系来表达,而要用微分方程来表示。
本实验中,我们求解一些简单常用的微分方程的方法,以及微分方程的数值解的方法。
三、计算公式。
四、程序设计
五、程序运行结果
{{y[x] -> InterpolatingFunction[{{2., 5.}}, <>][x]}}
实验六
一、实验题目
用切线迭代法求方程x2+-3=0的近似解,要求误差不超过10-6二、实验目的和意义
利用切线迭代法,可以更加精确地求出方程的近似解,通过编程可以输出迭代次数及最终近似解。
通过此实验对切线迭代法有更深的了解。
三、计算公式:x n+1=x n--x n-x n-1)
四、程序设计
五、程序运行结果
六、结果的讨论和分析
切线法比二分法收敛的要快,不过切线法要求的前提条件比较强,所以当难以判断是否满足条件时,应采用二分法,可以通过绘制图形知道在隔断区间上是否满足切线法的条件,这样可以免去精确地推导。