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数值分析第五版考试总结


2.范数:
3.带权内积和带权正交:
4.最佳逼近的分类(范数的不同、是否离散):
最优一致( -范数)逼近多项式

最佳平方( -范数)逼近多项式

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最小二乘拟合(离散点)

5.正交多项式递推关系:
6.勒让德多项式: 正交性:
奇偶性: 递推关系: 7.切比雪夫多项式: 递推关系: 正交性:

上有 个零点:
第一章:数值分析与科学计算引论 截断误差:近似解与精确解之间的误差。 近似值的误差 ( 为准确值):
近似值的误差限 :
近似值相对误差 ( 较小时约等):
近似值相对误差限 :
函数值的误差限 近似值
: 有 n 位有效数字:
1.多项式插值 其中:
第二章:插值法
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2.拉格朗日插值
次插值基函数:
引入记号: 余项:
其中,可约矩阵:n 阶矩阵 A 有如下型式,否则为不可约矩阵。 9.超松弛迭代法:为高斯-塞德尔迭代法的一种修正。
10.最速下降法: 是对称正定矩阵 令: 使下式最小:
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则:
其中:
故而:
11.共轭梯度法:
(1)令 (2)对
,计算 ,计算
,取
(3)若

,计算停止。
1.二分法:1)计算
第七章 非线性方程与方程组的数值解法 在有根区间 的端值 ,
,令
,则
,则可推导出:
11.豪斯霍尔德约化定理:
12.吉文斯变换:
12.矩阵的 QR 分解:1)设 非奇异,则存在正交矩阵 ,使 2)设 非奇异,则存在正交矩阵 与上三角矩阵 ,使
13.豪斯霍尔德约化矩阵为上海森伯格矩阵:
,其中 为上三角矩阵。 ,当 对角元素为正分解唯一。
14. 方法:1)计算上海森伯格矩阵的全部特征值;2)计算对称三对角矩阵的全部特征值。
1.一阶常微分初值问题:
第九章 常微分方程初值问题数值解法
2.利普西茨条件:满足此条件,上述问题存在唯一的连续可微解。
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3.欧拉方法: 4.后退的欧拉法: 5.梯形方法: 6.改进欧拉公式:
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第五章 解线性方程组的直接方法
2.条件数:
1.迭代法:
第六章 解线性方程组的迭代法
2.迭代法收敛:
存在。
3.迭代法收敛的充分必要条件:
,谱半径
4.渐进收敛速度: 5.雅可比迭代法:
,迭代次数估计:
Байду номын сангаас
6.高斯-塞德尔迭代法:
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7.严格对角占优矩阵:此矩阵为非奇异矩阵,其雅可比迭代法与高斯-塞德尔迭代法均收敛。 8.弱对角占优矩阵:若此矩阵也为不可约矩阵,则其雅可比迭代法与高斯-塞德尔迭代法均收敛。
2.插值型求积公式
3.求积公式代数精度为 时的余项 5 / 13
4.牛顿-柯特斯公式:将 划分为 等份构造出插值型求积公式
5.梯形公式:当 n=1 时, 6.辛普森公式:当 n=2 时,
7.复合求积公式: 复合梯形公式:
复合辛普森公式:
8.高斯求积公式(求待定参数 和 ): (1)求高斯点( ):令
与任何次数不超过 的多项式 带权
正交,即则
,由 个方程求出高斯点

(2)求待定参数 : 9.高斯-勒让德求积公式:取权函数为 点。
, 也为次数不超过 的多项式。
的勒让德多项式
的零点即为求积公式的高斯
10.高斯-切比雪夫求积公式:取权函数为
的切比雪夫多项式的零点

为求积公式的高斯点。
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1.矩阵的从属范数:
3.牛顿插值多项式: 阶均差(把中间去掉,分别填在左边和右边):
余项: 4.牛顿前插公式(令
阶差分: 余项:
,计算点值,不是多项式):
5.泰勒插值多项式:
阶重节点的均差:
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6.埃尔米特三次插值: 其中,A 的标定为:
7.分段线性插值:
1. 属于 维空间 :
第三章:函数逼近与快速傅里叶变换
2)计算区间中点值
3)判断 2.不动点迭代法:
或者
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3.不动点迭代法收敛: 4. 在 上存在不动点 :(压缩映射)
5. 不动点迭代法收敛性:满足上条,则不动点迭代法收敛,误差为:
6.局部收敛:存在 的某个邻域内的任意的 ,迭代法产生的序列收敛到 。 7.不动点迭代法局部收敛:其中 为 的不动点, 在 邻域连续。
在 上有 个零点:(最优一致逼近)
首项 的系数: 8.最佳平方逼近:
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法方程: 正交函数族的最佳平方逼近: 9.最小二乘法: 法方程: 正交多项式的最小二乘拟合:
第四章 数值积分与数值微分 1.求积公式具有 次代数精度
求积公式(多项式与函数值乘积的和),对于次数不超过 的多项式成立,
不成立
8. P 阶收敛:当 时,迭代误差 9.牛顿( 重根)法:
,满足
10.简化的牛顿法:
11.牛顿下山法:
从 12.弦截法:
开始试算,之后逐次减半,直到满足下降条件:
为止。
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第八章 矩阵特征值计算 1.格什戈林圆盘:以 为圆心,以 为半径的所有圆盘
2. 的每个特征值必属于某个圆盘之中:
3. 有 个圆盘组成一个连通的并集 , 与和余下 值。 4.幂法:
设 的特征值满足条件:
任取非零向量 ,构造向量序列, 假设:
个圆盘是分离的,则 内恰包含 的 个特征
则:
5.收敛速度: 6.幂法改进:
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7.加速方法(原点平移法):构造矩阵 ,应用幂法使在计算其主特征值的过程中得到加速。
8.若
,称矩阵
为初等反射矩阵,可得:
10.设 为两个不等的 维向量,
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