课程概述

该课程的研究对象是从科学与工程问题中归纳出来的各种数学问题模型,它是研究如何利用计算机通过数值运算求解逼近问题的算法的科学。通过本课程的学习,使学生理解和掌握数值计算的基本概念、常见逼近问题模型、算法和基本原理,增强用计算机有效解决实际问题与从事科学计算的能力。

证书要求

本课程成绩由三部分构成:单元测验、课程讨论和线上期末考试。每一单元会根据内容多少设定一定数量的单元测验题,累计20个,每题5分,总分100分,该部分成绩占最后总评成绩的60%。课程讨论成绩占最后总评成绩的20%。任课教师会根据每一单元的内容在适当的时候发布讨论内容,课程讨论成绩的认定取决于课堂讨论区中参与回贴的数量。若参与回贴的数量累计达到5次或者以上,则可以获得满分。参与回贴的数量在5次以下,按每贴20分算,未参与则得0分。课程结束前两周(具体以课程内容发布页面为准),会在线上发布期末考试,考试试卷为客观题试卷,均需在规定时间内作答。期末考试总成绩占最后总评成绩的20%,以体现我们对过程考核的重视。

预备知识

微积分、线性代数、程序设计语言

授课大纲

第一章 绪论

1.3 数值运算的误差估计

1.4 数值计算注意事项

1.1数值逼近的特点

第一章绪论测试题

1.2 误差与有效数字

第一章绪论作业题

第二章 插值法

2.3 Newton 插值多项式

2.7 Matlab插值函数

2.4 Hermite 插值

插值法测试

2.6 三次样条函数

2.1 引言

2.5 分段低次插值

2.2 Lagrange插值

第二章 插值法作业题

第三章 函数逼近

3.1 函数逼近的基本概念

3.2 正交多项式

3.3 最佳平方逼近

第三章函数逼近单元测试

3.4 曲线拟合的最小二乘法

第三章函数逼近单元作业

第四章 数值积分与数值微分

4.6 数值微分

4.1 数值积分概论

第四章数值积分与数值微分测试题

4.3 复合求积公式

4.4 龙贝格求积公式

4.5 高斯求积公式

4.2 牛顿-柯特斯公式

第四章数值积分与数值微分单元作业

参考资料

[1] 李庆扬,王能超,易大义.数值分析(第五版).北京:清华大学出版社,2008.

[2] 郑惠娆等.数值计算方法.武汉:武汉大学出版社,2004.

[3] 徐萃薇,孙绳武.计算方法引论.高等教育出版社,2004.

[4] 林成森.数值分析.北京:科学出版社,2007.

[5] 冯果忱,黄明游.数值分析(上册).北京:高等教育出版社,2007.

[6] 冯果忱,黄明游.数值分析(下册).北京:高等教育出版社,2008.

[7] David Kincaid & Ward Cheney, Numerical Analysis: Mathematics of Scientific Computing (Third Edition), 数值分析 (第 3 版 影印版) , 北京:机械工业出版社 ,2003 年。