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1、秋风清,秋月明,落叶聚还散,寒鸦栖复惊。《数值分析》实验报告册姓名:学号:专业:年级:计算机科学学院计算机应用教研室2008年春季学期目录实验一3实验二5实验三7实验四10实验五12实验六15实验七……………………………………………………………………18实验一一、课题名称非线性方程数值解法二、目的和意义学会常用的插值方法,求函数的近似表达式,以解决其它实际问题;明确插值多项式和分段插值多项式各自的优缺点;熟悉插值方法的程序编制;如果绘出插值函数的曲线,观察其光滑性。三、计算公式Lagrange插值公式:牛顿插值公式:四、结构程序设计程序设计:#includ
2、e"math.h"floatf(floatx){return((x*x*x-1)/3);/*牛顿迭代函数*/}main(){floatx1,x2,eps,d;intk=0;clrscr();printf("inputx1=");/*输入迭代初值*/scanf("%f",&x1);printf("inputeps=");/*输入求解精度eps*/scanf("%f",&eps);do{k++;x1=x2;x2=f(x1);printf("%d%f",k,x2);}while(fabs(x2-x1)>=eps);printf("therooto
3、ff(x)=0isx=%f,k=%d",x2,k);/*输出x和迭代次数k*/getch();}五、结果讨论和分析计算结果分析:将六种迭代格式分别代入程序试验:(1)第一种格式:无论何值都无法求出,即发散(2)第二种格式:初值为任意的x(x2<=1),精度为0.00001X=-0.347296,k=6其他值为发散。(3)第三种格式:初值为任意的x(x>0),精度为0.0001X=1.879372,k=10其他值为发散。(4)第四种格式:初值为任意值,精度为0.00001X=-0.347296,k=5(5)第五种格式:初值为任意值,精度为0.00001X
4、=-0.347296,k=4(6)第六种格式:初值为任意值,精度为0.00001X=-0.347296,k=4由此可知不同的初值对公式的计算有影响,当初值不满足函数的收敛条件时,无法计算结果,函数发散。精度的大小不同也使迭代函数迭代的次数不同,从而影响xn的近似程度。实验二一、课题名称解线性方程组的直接方法二、目的和意义掌握线性方程组直接接法的基本思想;了解不同数值方法解线性方程组的原理、实现条件、使用范围、计算公式;培养编程与上机调试能力。三、计算公式消去法设a(k)kk=0,对k=1,2,……,n-1计算mik=a(k)ik/a(k)kka(k+1)i
5、j=a(k)ij-mika(k)kji,j=k+1,k+2,……,nb(k+1)i=b(k)i-mikb(k)knxn=b(n)n/a(n)nnj=i+1xi=(b(i)i-Σa(i)ijxj)/a(i)iii=n-1,n-2,……,1平方根法追赶法lij=(aii-Σl2ik)1/2Ly=flji=(aji-Σljklik)/liij=i+1,i+2,……,nUx=yy1=f1/l1y2=(fi-aiyi-1)/lii=2,3,……,n四、结构程序设计用追赶法求解线性方程组#include"stdio.h"main(){FILE*f;doublea[15
6、],b[15],c[15],d[15];doublet;inti,n;f=fopen("zgf.dat","r");fscanf(f,"%d",&n);fscanf(f,"%lf%lf%lf",&b[1],&c[1],&d[1]);for(i=2;i<=n-1;i++){fscanf(f,"%lf%lf%lf%lf",&a[i],&b[i],&c[i],&d[i]);}fscanf(f,"%lf%lf%lf",&a[n],&b[n],&d[n]);fclose(f);c[1]=c[1]/b[1];d[1]=d[1]/b[1];for(i=2;i<=n-1;
7、i++){t=b[i]-c[i-1]*a[i];c[i]=c[i]/t;d[i]=(d[i]-d[i-1]*a[i])/t;}d[n]=(d[n]-d[n-1]*a[n])/(b[n]-c[n-1]*a[n]);for(i==n-1;i>=1;i--)d[i]=d[i]-c[i]*d[i+1];printf("***************");for(i=1;i<=n;i++)printf("d[%2d]=%lf",i,d[i]);}五、结果讨论和分析此方法通过有限步算术运算求出精确解,但实际计算由于舍入误差的影响,只能求出近似解。实验三一、
8、课题名称解线性方程组的迭代法二、目的和意义了解各迭代法的基本原理和