数学科学研究所
Insitute of Mathematical Science

数值分析

《数值分析》教学大纲

一、课程基本信息

开课单位:

数学科学研究所

课程代码:

MATH1426

课程名称:

数值分析

英文名称:

Numerical     Analysis

:

3

:

48

授课对象:

 

授课语言:

英语

先修课程:

高等数学II

二、课程简介和教学目的

数值分析课程是研究各种数学问题求解的数值计算方法,讲解如何应用计算机解决实际数学问题。学习此课程的目的是掌握基本的数值计算方法,设计求解算法,求出数学问题的近似解。主要内容包括线性方程组的直接法和迭代法,插值与逼近,数值积分与数值微分,方程求根的近似解法,常微分方程数值解,以及矩阵特征值与特征向量的近似计算。

三、教学内容、教学方式和学时安排

课堂教学内容

教学进度和学时安排

教学方式

第一章 绪论

  1. 数值分析的研究对象和特点

  2. 误差及误差分析

  3. 稳定性分析与病态问题

1

4学时

课堂教学、课后复习(作业)、文献阅读、上机实践、讨论

第二章 解线性方程组的直接法

1. 消元法

2. 矩阵的三角分解

3. 求解的时间空间复杂性

4. 误差估计

2~3

6学时

课堂教学、课后复习(作业)、文献阅读、上机实践、讨论

第三章 解线性方程组的迭代法

1. 基本迭代法

2. 迭代法的收敛性

3.       Jacobi迭代法与Gauss-Seidel迭代法

4. 超松驰迭代法

4~5

6学时

课堂教学、课后复习(作业)、文献阅读、上机实践、讨论

第四章 插值与逼近

1. 多项式插值

2. 分段插值

3. 最佳平方逼近与正交多项式

4. 曲线的最小二乘拟合

6~8

8学时

课堂教学、课后复习(作业)、文献阅读、上机实践、讨论

第五章 数值积分

  1. 数值积分的基本思想

2.       Newton-Cotes公式

3. 变步长及Richardson加速技术

4.       Gauss型求积公式

9

4学时

课堂教学、课后复习(作业)、文献阅读、上机实践、讨论

第六章  方程求根

1. 二分法与一般搜索法

2. 迭代法及其收敛性

3. 迭代法的加速技术

4.        Newton法与割线法

11

4学时

课堂教学、课后复习(作业)、文献阅读、上机实践、讨论

第七章  常微分方程数值解法

1. Eular法及其变形

2.       Runge-Kutta

3. 线性多步法

4.收敛性和稳定性

5. 常微分方程边值问题

6. 常微分方程数值解的应用

12~14

8学时

课堂教学、课后复习(作业)、文献阅读、上机实践、讨论

第八章       矩阵的特征值与特征向量计算

1. 特征值的估计

2.幂法与反幂法

3. 豪斯荷尔德方法

4. QR算法

15~16

4学时

课堂教学、课后复习(作业)、文献阅读、上机实践、讨论

期中考试

期末考试

10   2学时

17   2学时

闭卷

四、推荐教材

书名

作者

译者

出版社

出版时间

ISBN

Numerical Algorithm

Justin Solomon





五、参考书目

书名

作者

译者

出版社

出版时间

ISBN

数值计算方法与算法

张韵华




9787030496997

 


地址:上海市浦东新区华夏中路393号
邮编:201210
上海市徐汇区岳阳路319号8号楼
200031(岳阳路校区)