Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЧМ_2012 / Лекции / Численные_методы.pdf
Скачиваний:
392
Добавлен:
09.06.2015
Размер:
1.99 Mб
Скачать

Численные Методывсистеме

SciLab

Васильев А. Н. Химич С. А.

Численные методы в системе Scilab

Нижний Новгород, 2007

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КРАТКИЙОБЗОРСИСТЕМЫ

 

 

 

 

6

 

 

 

1)З

 

 

S I

6

 

)

 

 

I

 

 

 

 

) НАКОМСТВОСИНТЕРФЕЙСОМ CILAB

9

 

 

 

2)Ф

,

 

 

 

 

 

 

 

)) УНКЦИИ,,ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕПОЛЬЗОВАТЕЛЕМИПРОЦЕДУРЫ

11

 

 

 

3)Ц

 

 

 

 

 

 

 

 

)) ИКЛЫ

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА_1...ПОГРЕШНОСТЬРЕЗУЛЬТАТАЧИСЛЕННОГОРЕШЕНИЯЗАДАЧИ 14

ГЛАВА_2...ПРИБЛИЖЕННЫЕВЫЧИСЛЕНИЯОПРЕДЕЛЕННЫХИНТЕГРАЛОВ 23

1)М

 

 

 

23

))

ЕТОДЫПРЯМОУГОЛЬНИКОВ

 

27

2)М

 

 

 

))

ЕТОДТРАПЕЦИЙ

 

29

3)М

С

 

 

))

ЕТОД

ИМПСОНА

 

30

4)К

 

Г

 

))

ВАДРАТУРЫ АУССА

 

33

5)М

М

-К

 

))

ЕТОДЫ ОНТЕ-- АРЛО

S I

35

6)В

 

 

)

ЫЧИСЛЕНИЕОПРЕДЕЛЕННЫХИНТЕГРАЛОВВСИСТЕМЕ

I

 

)

CILAB

 

ГЛАВА_3...РЕШЕНИЕСИСТЕМЛИНЕЙНЫХАЛГЕБРАИЧЕСКИХУРАВНЕНИЙ 38

1)

МЕТОД ГАУССА

 

 

 

 

38

))

ФОРМУЛА КРАМЕРА

 

 

 

 

42

2)

 

 

 

 

))

МЕТОД ПРОСТЫХ ИТЕРАЦИЙ

 

 

44

3)

 

 

))

МЕТОД ЗЕЙДЕЛЯ

 

 

 

 

47

4)

 

 

 

 

))

МЕТОД ОТРАЖЕНИЙ

 

 

 

 

50

5)

 

 

 

 

))

М

LU-

 

 

 

 

 

57

6)

 

 

 

 

 

))

 

 

ЕТОД

--РАЗЛОЖЕНИЙ

 

 

 

 

 

..

 

 

Ш

 

 

 

 

 

 

59

ГЛАВА_4.

 

РЕ ЕНИЕНЕЛИНЕЙНЫХАЛГЕБРАИЧЕСКИХУРАВНЕНИЙ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

М

 

 

 

 

 

 

59

))

 

 

ЕТОДПОЛОВИННОГОДЕЛЕНИЯ

 

 

 

 

61

2)

М

С

 

 

 

 

 

))

 

 

ЕТОД

ЕКУЩИХ

(

 

 

)

 

62

3)

М

 

 

 

 

))

 

 

ЕТОДСЕКУЩИХ((СИЗМЕНЯЕМЫМУГЛОМ))

 

64

4)

М

Н

(

 

)

 

 

))

 

 

ЕТОД ЬЮТОНА((КАСАТЕЛЬНЫХ))

 

 

65

5)

М

Б

 

 

 

 

 

))

 

 

ЕТОД

ЕРНУЛЛИ

 

 

 

 

 

ГЛАВА_5. АППРОКСИМАЦИЯ И ИНТЕРПОЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИЙ

69

 

..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

И

 

 

 

 

Л

 

69

))

 

 

НТЕРПОЛЯЦИОННЫЙ МНОГОЧЛЕН

АГРАНЖА

 

71

2)

И

 

 

Н

 

 

))

 

 

НТЕРПОЛЯЦИОННАЯ ФОРМУЛА

 

ЬЮТОНА

 

73

3)

И

 

 

 

Г

 

 

))

 

 

НТЕРПОЛЯЦИОННЫЕ ФОРМУЛЫ

АУССА

 

75

4)

Л

 

 

 

 

 

 

))

 

 

ИНЕЙНАЯАППРОКСИМАЦИЯПОМЕТОДУНАИМЕНЬШИХКВАДРАТОВ

77

5)

И

 

 

 

(

-

)

))

 

 

НТЕРПОЛИРОВАНИЕСПЛАЙНАМИ((КУСОЧНО--ЛИНЕЙНОЕ))

78

6)

К

-

 

 

 

 

 

))

 

 

УСОЧНО--КУБИЧЕСКИЕ СПЛАЙНЫ

 

 

 

ГЛАВА_6.ГРАФИЧЕСКИЕОБЪЕКТЫВSCILAB

4

80

 

..

 

 

 

 

 

 

 

1)П

 

 

80

 

))

 

РИМЕРЫПОСТРОЕНИЯГРАФИКОВ

 

 

 

2)

А

 

 

83

 

)

 

 

 

)

 

НИМАЦИЯНАПЛОСКОСТИ

 

 

 

3)

П

 

 

85

 

)

 

 

 

)

 

РОСТЕЙШИЕТРЁХМЕРНЫЕОБЪЕКТЫ

 

89

 

 

 

4)А

 

 

 

))

 

НИМАЦИЯВПРОСТРАНСТВЕ

 

 

 

ГЛАВА ..

Ш

 

 

 

 

 

 

_7.РЕ ЕНИЕОБЫКНОВЕННЫХДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХУРАВНЕНИЙ 94

 

1)

М

Р -К

 

94

 

))

 

ЕТОД УНГЕ-- УТТА

 

97

 

2)

М

Э

 

 

))

 

ЕТОД

ЙЛЕРА

 

99

 

3)

М

 

 

 

))

 

ЕТОДПРОГОНКИ

 

102

 

4)

М

П

 

 

))

 

ЕТОД

ИКАРА

ОДУ

103

 

5)

В

S I

 

)

 

 

I

 

 

 

)

 

ОЗМОЖНОСТИ CILABДЛЯРЕШЕНИЯ

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

107

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Введение

Scilab - это язык высокого уровня для выполнения математических расчетов. Пакет включает в себя набор инструментов и интерактивную документацию. В

первом приближении пакет является некоммерческим аналогом пакета Matlab. Об основных отличиях между ними можно прочитать на сайте разработчика

Scilab.

Пакет разработан Scilab Group INRIA-Rocquencourt Metalau Project. Свободно распространяемую версию пакета вместе с полной документацией на английском языке в формате PDF можно получить по адресу http://www.scilab.org.

Данное пособие содержит:

базовые алгоритмы численных методов и реализацию на языке Scilab

необходимую теорию с примерами

основы работы с системой

Кроме того, пособие дополняется электронным приложением в виде zip-архива (файл enclosure.zip), в котором содержится реализация всех методов, рассматриваемых в пособии, в системе Scilab и реализация методов в системе Calc.

Чтобы научиться работать в Scilab, существуют неплохие русскоязычные книги:

¾http://www.csa.ru/~zebra/my_scilab/index.html

¾http://www.scilab.land.ru

Их можно свободно скачать в Интернете. Однако, кол-во требуемой на первых этапах обучения информации в них с избытком; с другой стороны, в рамках предмета «численные методы» необходимо то, чего нет в этих книгах. Поэтому данное пособие дополняет эти книги большим количеством примеров.