
- •1.Предмет вычисл матем. Класс задач прикладной матем.
- •2.Численные методы и их классиф.
- •3.Погрешности вычисл. Основные источники погрешностей. Абсол и относ погр.
- •4.Учет погрешностей при вычислении выражений
- •5.Правила записи приближенных чисел. Понятие верной цифры.
- •6.Округление чисел.
- •7.Вычислительные методы и алгоритмы приближ ф-ий: понятие интерполяции и аппроксимации.
- •8.Интерполяция с исп интерполяционной ф-лы Ньютона.
- •9.Интерполяционный многочлен Лагранжа.
- •10.Аппроксимация. Метод наименьших квадратов.
- •11.Сглаживание наблюдений.
- •12.Сплайны. Интерполяция при помощи сплайнов.
- •13.Числ методы дифф ф-ий: постановка задачи, простейшие формулы числ дифф.
- •14.Применение интерпол многочлена Лагранжа для решения задачи числ дифф. Проблема выбора оптим шага дифф.
- •19.Оценка погр пройтейших квадратурных ф-л в случае постоянного и переменного шага инт.
- •20.Квадратурные ф-лы интерпол типа. Формула Ньютона-Котеса.
- •21.Квадратурные ф-ла Гаусса.
- •22.Численное интегрирование в нерегул случаях.
- •23.Методы отыск числ реш нелин ур-ий и их классиф. Понятие скорости сход метода. Лин и сверхлин сход.
- •24.Методы отыскания числ реш нелин ур-ий. Метод бисекции.
- •25.Методы отыс числ реш нелин ур-ий. Метод послед приближ.
- •26.Методы отыс числ нелинур-ий. Метод Ньютона-Рафсона. Лок сход Ньютона.
- •27.Числ методы реш задачи Коши для обыкновенных дифф ур. Разрешимость задачи Коши.
- •28.Метод Эйлера. Геом интерпрет, устойчивость, оценка погр.
- •29.Методы Рунге-Кутта. Точность и устойчивость.
- •30. Реш задачи Коши для сист обыкновенных дифф ур n-го порядка.
- •31.Прямые методы реш сист лин алгебр ур-ий. Общая постановка задачи. Усл сход.
- •32.Прямые методы реш сист лин алг ур-ий. Обусл задачи реш сист лин алгебр ур-ий.
- •33.Метод Гаусса для реш сист лин алгебр ур-ий.
- •34.Итер методы реш сист лин алгебр ур. Метод простой итер. Оценка погр.
- •35. Итер методы реш сист лин алг ур. Метод Зейделя. Оц погр. Геом интепрет.
- •36.Методы отыск реш сист нелин ур. Пост задачи. Корректность и обусл решения.
- •37.Мет отыск реш сист нелин ур. Метод прост итер.
1.Предмет вычисл матем. Класс задач прикладной матем.
Предметом выч матем – явл методы приближенного решения всевозможных прикладных задач на ЭВМ и вопросы обоснования этих методов.
Класс задач прикл матем: задача в самом общем смысле – это ситуация, определяющая действия некоторой решающей системы. Решающие системы могут быть биол, техн, социал и автоматизированными. Чтобы осуществить решение задачи, решающая система должна обладать средствами решения и способами решения.
Основные этапы в процессе решения задачи. Анализ постановки задачи ограничений на области входных данных; Обоснование выбора метода решения задачи; Разработка алгоритма решения и непосредственное решение задачи; Анализ результатов решения (проверка его адекватности и корректности).
Класс задач в вычисл матем:- приближение ф-ий;-численное дифференцирование и интегрирование;-решение систем линейных алгебраических уравнений: -вычисление собственных значений и собственных f векторов матриц; -численное решение систем уравнений и минимизация функций; - численное решение обыкновенных дифференциальных! уравнений (ОДУ) -численное решение дифференциальных
уравнений в частных производных и § интегральных ур-ях.
2.Численные методы и их классиф.
Метод - это множ-во алгоритмов с общей идеей их построения.
Численные методы вычисл матем
Числ методы - методы приближенного или точного решения задач чистой пли прикладной математики, основанные на конечной последовательности действий над конечными множествами чисел.
Числ метод наз устойчивым, если результаты непрерывно зависят от вход данных задачи и если ошибка округл, связанная с реализацией метода на ЭВМ остается ограниченной при заданных пределах изменения параметров числ метода.
Числ метод наз сходящимся, если результ стремятся к точному решению задачи при стремлении параметров числ метода к опред предельным значениям.
ТОЧНЫЕ: - предполагают, что если вычисл ведутся точно, то с помощью конечного числа арифм и лог операций можно получить точное знач искомых величин.
ПРИБЛИЖЕННЫЕ: - при условии абсол точными опер дают только приближенный рез.
Прямые – за один проход дают решения задач.
Итерационные – позвол на каждом шаге применения позволяют уточнять решение получ на пред шагах.
3.Погрешности вычисл. Основные источники погрешностей. Абсол и относ погр.
Теория погр-теория, разрабатывающая правила вычисл наиболее точных приближений к истинным значениям физ величин по результатам их измерений.
Приближенные числа. Абсол и относ погр
а - точное число (истинное значение величины),
а* — приближённое число (приближённое значение величины).
Погр приближ числа наз разность между точным и приближ числами: Δа=а-а* Δа может быть + или - - истинная погрешность.
Мерой точности вычислений может служить либо абсол погр Δ(а*), представл собой модуль разности между истинным значением величины а и ее вычисл приближ знач а*
Δ(а*)=|а-а*| либо относительная погрешность δ(а*): δа*= Δ(а*)/(а*)
Любое число Δ(а*) или δ(а*), о котором известно, что Δ(а*)≤Δ(а*) или δ(а*)≤δ(а*), наз пред абсол (пред относ) погр приближ числа а*
Будем считать, что если а*≠0 и известны Δ(а *) и δ(а*), то они связаны соотнош: δ(а*)=Δ(а*)/(а*)