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哈工大-数值分析上机实验报告.doc

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哈工大-数值分析上机实验报告.doc

上传人:wdggjhm62 2022/7/26 文件大小:206 KB

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哈工大-数值分析上机实验报告.doc

文档介绍

文档介绍:-
. z.
实验报告一
题目:非线性程求解
摘要:非线性程的解析解通常很难给出,因此线性程的数值解法就尤为重要。本实验采用两种常见的求解法二分法和Newton法及改进的Ne=, *0=;
当*0=,计算结果为
*= ;
f(*)= --014;
k=4;
由f(*)知结果满足要求,而且又迭代次数只有4次看出收敛速度很快,实际上该程确实有真解*=。
当*0=,计算结果为
*= ;
f(*)=0;
k=9;
-
. z.
由f(*)知结果满足要求,实际上该程确实有真解*=,但迭代次数增多,实际上当取*0〉,*≈1,就变成了程的另一个解,这说明Newton法收敛与初值很有关系,有的时候甚至可能不收敛。
用改进的Newton法求解,有2重根,取
*0=;)比较结果。
当*0=,程序死循环,无法计算,也就是说不收敛。改时,结果收敛为
*=;
f(*)=-007;
k=16;
显然这个结果不是很好,而且也不是收敛至程的2重根上。
当*0=,结果收敛为
*= ;
f(*)= -;
k=4;
这次到达了预期的结果,这说明初值的选取很重要,直接关系到法的收敛性,实际上直接用Newton法,在给定同样的条件和精度要求下,可得其迭代次数k=15,这说明改进后的Newton法法速度确实比较快。
结论:
对于二分法,只要能够保证在给定的区间有根,使能够收敛的,当时收敛的速度和给定的区间有关,二且总体上来说速度比较慢。Newton法,收敛速度要比二分法快,但是最终其收敛的结果与初值的选取有关,初值不同,收敛的结果也可能不一样,也就是结果可能不时预期需要得结果。改进的Newton法求解重根问题时,如果初值不当,可能会不收敛,这一点非常重要,当然初值适宜,一样情况下其速度要比Newton法快得多。
-
. z.
实验报告二
题目: Gauss列主元消去法
摘要:求解线性程组的法很多,主要分为直接法和间接法。本实验运用直接法的Guass消去法,并采用选主元的法对程组进展求解。
前言:〔目的和意义〕
学****Gauss消去法的原理。
了解列主元的意义。
确定什么时候系数阵要选主元
数学原理:
由于一般线性程在使用Gauss消去法求解时,从求解的过程中可以看到,假设=0,则必须进展行交换,才能使消去过程进展下去。有的时候即使0,但是其绝对值非常小,由于机器舍入误差的影响,消去过程也会出现不稳定得现象,导致结果不正确。因此有必要进展列主元技术,以最大可能的消除这种现象。这一技术要寻找行r,使得
并将第r行和第k行的元素进展交换,以使得当前的的数值比0要大的多。这种列主元的消去法的主要步骤如下:
消元过程
对k=1,2,…,n-1,进展如下步骤。
选主元,记
假设很小,这说明程的系数矩阵重病态,给出警告,提示结果可能不对。
交换增广阵A的r,k两行的元素。
(j=k,…,n+1)
计算消元
(i=k+1,…,n; j=k+1,……,n+1)
回代过程
对k= n, n-1,…,1,进展如下计算
至此,完成了整个程组的求解。
程序设计:
本实验采用Matlab的M文件编写。
Gauss消去法源程序:
clear
a=input('输入系数阵:>>\n')
b=input('输入列阵b:>>\n')
n=length(b);
A=[a b]
-
. z.
*=zeros(n,1);
%%%函数主体
for k=1:n-1;
%%%是否进展主元选取
if abs(A(k,k))<yipusilong;%事先给定的认为有必要选主元的小数
yzhuyuan=1;
else yzhuyuan=0;
end
if yzhuyuan;
%%%%选主元
t=A(k,k);
for r=k+1:n;
if abs(A(r,k))>abs(t)
p=r;
else p=k;
end
end