个人介绍
数值分析(实验) 江苏高等继续教育智慧教育平台

主讲教师:赵丽君

教师团队:共3

  • 赵丽君
  • 陈友朋
  • 王翔宇
数值分析以数学问题为研究对象,不仅研究数学本身的理论,而且把理论与计算紧密结合,着重研究数学问题的数值算法及其理论。数值分析是一门内容丰富,研究方法深刻,有自身理论体系的课程,既有纯数学高度抽象性与严密科学性的特点,又有应用广泛性与实际试验高度技术性的特点,是一门与计算机使用密切结合,实用性很强的数学课程。本课程着重讲解实验教学内容:首先分析算法的思路或步骤,然后根据算法在Matlab上编写相应的程序,并利用所编写的程序求解教材中的例子或习题,最后介绍相关的Matlab内置命令。
学校: 江苏高等继续教育智慧教育平台
开课院系: 南京特殊教育师范学院
开课专业: 数学与应用数学
课程负责人: 赵丽君
课程英文名称: Numerical Analysis
课程编号: ZJ0025028
学分: 1
课时: 16

数值分析课程共3学分48学时,其中理论教学32学时,实践教学16学时。这里简化理论部分,着重讲解实验部分,课程的结构与内容,具体安排如下:

一、引言与基础(理论教学2学时,实践教学0学时)

考核目标:

了解数值计算的产生、发展过程及课程特点;掌握误差的来源、表示方法及误差分析的有关原则。

章节安排:

1.1引言

1.2误差的来源与分类

1.3误差与有效数字

二、插值法(理论教学6学时,实践教学4学时)

考核目标:

(1)理解插值方法的有关概念及存在唯一性定理;掌握拉格朗日插值法、牛顿插值法;了解高次多项式插值问题和分段低次插值;了解埃尔米特插值,三次样条插值。

(2)利用拉格朗日插值公式、牛顿插值公式编写插值多项式程序;程序具有一定的通用性,利用程序,解决相应的问题。

章节安排:

2.1Matlab常用命令

2.2条件语句与循环语句

2.3内置函数

3.1插值引言

3.2拉格朗日插值多项式推导

3.3拉格朗日插值程序

4.1牛顿插值多项式推导

4.2牛顿插值程序

4.3程序的应用

三、数值积分与数值微分(理论教学6学时,实践教学2学时)

考核目标:

(1)掌握代数精度的计算;了解一般牛顿-柯特斯公式和相应误差估计;掌握梯形公式、辛普森求积公式及其复化形式;了解龙贝格求积公式;了解数值微分算法。

(2)利用复化梯形公式、复化辛普森公式编写数值积分程序;程序具有一定的通用性,利用程序,解决相应的问题。

章节安排:

5.1数值积分引言

5.2复合梯形公式及程序

5.3复合辛普森公式及程序

四、解线性方程组的直接方法(理论教学6学时,实践教学4学时)

考核目标:

(1)掌握高斯消去法与列主元消去法;掌握矩阵的三角分解;了解向量和矩阵范数的相关概念,理解直接法的误差估计。

(2)利用列主元高斯消元法与三角分解法编写解线性方程组的程序;程序具有一定的通用性,利用程序,解决相应的问题。

章节安排:

6.1列主元消去法

6.2列主元消去法程序

6.3程序的应用

7.1三角分解法

7.2三角分解算法

7.3三角分解程序

7.4三角分解解法

五、解线性方程组的迭代法(理论教学4学时,实践教学2学时)

考核目标:

(1)掌握雅可比迭代法和高斯—塞德尔迭代法;掌握迭代法的收敛性及误差估计;了解超松弛迭代 。

(2)利用雅可比迭代法与高斯-赛德尔迭代法编写解线性方程组的程序;程序具有一定的通用性,利用程序,解决相应的问题;对不同精度要求,由迭代次数体会该迭代法的收敛快慢;体会终止条件或k>N对迭代法敛散性的意义。

章节安排:

8.1迭代法的基本思想

8.2雅可比迭代法及程序

8.3高斯赛德尔迭代法及程序

六、非线性方程的数值解法(理论教学4学时,实践教学2学时)

考核目标:

(1)掌握二分法;了解迭代法的基本理论;掌握牛顿法。 

(2)利用二分法、牛顿迭代法编写解非线性方程的程序;程序具有一定的通用性,利用程序,解决相应的问题;利用终止条件或k>N来控制迭代次数。

章节安排:

9.1二分法及程序

9.2牛顿法及程序

9.3程序的应用

七、常微分方程初值问题的数值解法(理论教学4学时,实践教学2学时)

考核目标:

(1)理解建立数值方法的基本原理;掌握欧拉法和改进欧拉法;了解收敛性与稳定性;了解龙格-库塔方法。 

(2)利用欧拉法、改进欧拉法编写求常微分方程数值解的程序;程序具有一定的通用性,利用程序,解决相应的问题。

章节安排:

10.1欧拉法及程序

10.2改进欧拉法及程序

10.3程序应用

赵丽君

职称:副教授

单位:江苏高等继续教育智慧教育平台

部门:南京特殊教育师范学院

陈友朋

职称:教授

单位:江苏高等继续教育智慧教育平台

部门:南京特殊教育师范学院

王翔宇

职称:讲师

单位:江苏高等继续教育智慧教育平台

部门:南京特殊教育师范学院

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