
- •Часть 2
- •Оглавление введение
- •Глава 1. Методы одномерной безусловной оптимизации § 1.1. Основные понятия
- •§ 1.2. Метод половинного деления
- •§ 1.3. Метод золотого сечения
- •§ 1.4. Метод Ньютона
- •Глава 2. Методы многомерной безусловной оптимизации § 2.1. Основные понятия
- •§ 2.2. Метод сопряженных направлений
- •§ 2.3. Метод наискорейшего спуска
- •§ 2.4. Метод Ньютона
- •Глава 3. Интерполирование и аппроксимация функций, заданных таблично § 3.1. Основные понятия
- •§ 3.2. Интерполяционный полином в форме Лагранжа
- •§ 3.3. Интерполяционный полином в форме Ньютона
- •§ 3.4. Сплайн-интерполяция таблично заданной функции
- •§ 3.5. Аппроксимация таблично заданных функций методом наименьших квадратов
- •Глава 4. Численное дифференцирование и интегрирование функций § 4.1. Основные понятия
- •§ 4.2. Численное дифференцирование
- •§ 4.3. Численное интегрирование
- •4.3.1. Квадратурные формулы прямоугольников, трапеций и Симпсона. Квадратурные формулы прямоугольников
- •Квадратурная формула трапеций
- •Квадратурная формула Симпсона
- •4.3.2. Автоматический выбор шага. Правило Рунге
- •Глава 5. Численные методы решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений и их систем § 5.1. Основные понятия
- •§ 5.2. Метод Эйлера
- •§ 5.3. Явный 4-шаговый метод Адамса
- •§ 5.4. Метод Рунге Кутта четвертого порядка
- •Литература
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Мурманский государственный технический университет"
А.-В.И. Середа
Вычислительная математика
Часть 2
Допущено Ученым советом университета в качестве учебного пособия для студентов технических специальностей (полный курс обучения)
Мурманск
2007
УДК 519.6 (075.8)
ББК 22.19 я 73
С 32
Середа, А.-В. И. Вычислительная математика : учеб. пособие для студентов технических специальностей : в 2 ч. Ч. 2 / А.-В. И. Середа. – Мурманск : Изд-во МГТУ, 2007. – с.
Приведены краткие теоретические сведения, рассмотрены численные методы решения задач, даны рекомендации по организации вычислительного процесса.
Предназначено для студентов специальности 220400 "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем", а также может быть рекомендовано студентам других специальностей, изучающих дисциплины "Вычислительная математика" и "Методы вычислений".
Табл. 10, список лит. – 8 названий
Рецензенты: А.П. Мостовской, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры алгебры, геометрии и прикладной математики Мурманского государственного педагогического университета.
кафедра математического анализа и методики преподавания математики Мурманского государственного педагогического университета (зав. кафедрой, канд. физ.-мат. наук, доцент С.В. Зотиков)
Альгирдас-Владимир Игнатьевич Середа
Вычислительная математика. Часть 2
Редактор Н.А. Скабина
Корректор
Электронная верстка
ISBN-5-86185-287-1 Мурманский государственный
технический университет, 2007
А.-В.И. Середа, 2007
Оглавление введение
Курс "Вычислительная математика" входит в цикл дисциплин, обеспечивающих подготовку студентов технических вузов, имеет большое значение для успешного изучения специальных дисциплин и будущей профессиональной деятельности.
Пособие составлено в соответствии с рабочей программой дисциплины "Вычислительная математика" для студентов II курса, обучающихся по специальности 220400 "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем". В нем приведены краткие теоретические сведения, справочный материал, необходимый для выполнения лабораторных работ и подготовки к практическим занятиям, практические рекомендации по организации вычислительного процесса, а также список литературы.
Состоит из двух частей. Предлагаемая часть соответствует рабочему плану занятий по курсу во втором семестре. В ней рассмотрены следующие темы:
– методы одномерной безусловной оптимизации;
– методы многомерной безусловной оптимизации;
– полиномиальная интерполяция функций;
– сплайн-интерполяция функций;
– приближение функций методом наименьших квадратов;
– методы численного дифференцирования;
– методы численного интегрирования;
– методы численного решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка и их систем.
Большинство рассматриваемых вычислительных методов предполагает их реализацию на ЭВМ. Однако следует заметить, что изложение материала ограничивается лишь кратким описанием основных идей методов и их общей характеристикой, построением вычислительных алгоритмов в общем виде. Поэтому одной из важных составных частей самостоятельной работы студентов при выполнении практических и лабораторных работ по курсу "Вычислительная математика" является построение алгоритмов, приемлемых для непосредственного программирования, и выбор наиболее эффективных вычислительных схем их реализации.