- •Программа курса "основы численных методов"
- •Тема 1 : системы счисления.
- •Тема 2: элементарная теория погрешностей.
- •Тема 3. Специальные приемы работы с цифрами.
- •Тема 4. Вычисление значений функций.
- •Тема 5. Методы решения нелинейных уравнений
- •5.5.1. Определение числа действительных корней алгебраического уравнения.
- •Тема 6. Системы нелинейных уравнений
- •Тема 7. Системы линейных уравнений.
- •Тема 8. Численное интегрирование.
- •Тема 9. Обыкновенные дифференциальные уравнения
- •Тема 10. Математическая обработка данных
5.5.1. Определение числа действительных корней алгебраического уравнения.
5.5.2. Нахождение области существования корней алгебраического уравнения: (Правило кольца, метод Ньютона).
Тема 6. Системы нелинейных уравнений
6.1. Метод Ньютона для системы нелинейных уравнений уравнений.
6.2. Метод итерации для нелинейной системы уравнений. Условие сходимости итерационного процесса. Оценка погрешности n - го приближения.
Тема 7. Системы линейных уравнений.
7.1. Элементы теории линейных векторных пространств.
7.1.1. Понятие вектора (нулевой. единичные вектора, естественный базис пространства, равенство векторов, нормы вектора).
7.1.2. Операции над векторами
7.1.2.1. Сложение векторов.
7.1.2.2. Умножение вектора на константу (линейно зависимые и независимые вектора).
7.1.2.3. Скалярное произведение двух векторов (нормированные, ортогональные и ортонормированные вектора). Вычисление угла между двумя векторами в n - мерном пространстве.
7.2. Элементы матричной алгебры
7.2.1. Основные определения. Виды матриц: прямоугольная, квадратная, нулевая, диагональная, единичная, нижняя и верхняя треугольная, транспонированная, симметричная, ортогональная, обратная, клеточная и ленточная матрицы.
7.2.2. Операции над матрицами:
7.2.2.1. Транспонирование матрицы.
7.2.2.2. Сложение матриц.
7.2.2.3. Умножение матрицы на константу.
7.2.2.4. Умножение матриц
7.2.3. Числовые характеристики матрицы
7.2.3.1. Норма матрицы.
7.2.3.2. Определитель матрицы. Свойства определителя. Вычисление определителя для матриц невысоких порядков.
7.2.3.3. Ранг матрицы, минор, алгебраические дополнения. Вычисление определителя с использованием алгебраических дополнений.
7.2.4. Методы обращения матрицы:
7.2.4.1. Метод Крамера
7.2.4.2. Метод Гаусса-Жордана
7.3. Системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Общий вид СЛАУ.
7.3.1. Классификация СЛАУ (переобусловленные и недообусловленные СЛАУ, .совместные и несовместные СЛАУ, определенные и неопределенные СЛАУ, однородные и неоднородные СЛАУ).
7.3.2. Условия совместности и определенности систем.
7.3.3. Обусловленность СЛАУ. Число обусловленности.
7.3.3. О методах решения линейных систем (метод обратной матрицы, метод Крамера). Прямые и итерационные методы.
7.3.4. Метод Гаусса. Прямой и обратный ход алгоритма. Модификации метода Гаусса.
7.3.5. Итерационные методы решения СЛАУ:
7.3.5.1. Метод простой итерации. Приведение системы к итерационной форме, оценка сходимости решения, выполнение итерации, проверка условия окончания решения.
7.3.5.2. Метод Гаусса-Зейделя.
7.3.6. Уточнение решения.
Тема 8. Численное интегрирование.
8.1. Постановка задачи. Понятие интегральной суммы и определенного интеграла. Теорема о существовании определенного интеграла. Вычисление определенного интеграла по формуле формуле Ньютона-Лейбница. Представление подынтегральной функции в виде степенного ряда (ряда Тейлора).
8.2. Методы прямоугольников:
8.2.1. Прямоугольники "вперед".
8.2.2. Прямоугольники "назад".
8.2.2. Прямоугольники "по среднему".
8.2. Метод трапеций.
8.3. Метод парабол.
8.4. Уточнение результатов численного интегрирования.
