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数值分析(第二版)上册


作者:
张然、邹永魁、宋海明、董和平、贾继伟、吕俊良
定价:
41.80 元
版面字数:
350.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
2
最新版次
印刷时间:
暂无
ISBN:
978-7-04-064563-7
物料号:
64563-00
出版时间:
2025-08-18
读者对象:
高等教育
一级分类:
数学与统计学类
二级分类:
信息与计算科学专业课
三级分类:
数值分析

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,是为高等学校数学类专业本科教学而编写的。全书分上、下两册。上册适用于大类招生专业分流前的学生学习,主要内容包括:解线性方程组的直接法和迭代法、解线性最小二乘问题的直接法、矩阵特征值问题的计算方法、函数插值、数值积分、微分方程数值解法及几类经典现代数值方法;下册适用于大类招生专业分流后信息与计算科学专业学生学习,主要内容包括:矩阵特征值问题的计算、解线性方程组的迭代法、非线性方程组迭代解法、最佳逼近、数值积分、常微分方程与积分方程数值解法。

本书可作为高等学校数学类专业的教材,也可作为科学计算类课程的参考书,供计算机、力学、物理学各专业的本科生及相关人员阅读。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 绪论
        • 1.1 为什么引入数值分析
          • 1.2 计算机的算术运算
            • 1.3 误差的来源与相关概念
              • 1.4 数值分析的内容和特点
                • 习题
                • 第2章 解线性方程组的直接法
                  • 2.1 种群增长的Leslie模型
                    • 2.2 Gauss消元法
                      • 2.2.1 三角形方程组解法
                        • 2.2.2 Gauss消元法引例
                          • 2.2.3 Gauss消元过程及其计算量
                            • 2.2.4 Gauss消元能够进行的条件
                              • 2.2.5 列主元消去法
                              • 2.3 三角分解法
                                • 2.3.1 LU分解法
                                  • 2.3.2 Doolittle分解和Crout分解
                                    • 2.3.3 PLU分解法
                                      • 2.3.4 对称正定矩阵的Cholesky分解
                                        • 2.3.5 三对角矩阵的追赶法
                                        • 应用实例:野生动物种群年龄分布估计
                                          • 小结与习题
                                          • 第3章 解线性方程组的迭代法
                                            • 3.1 CT技术中的线性代数模型
                                              • 3.2 范数和极限
                                                • 3.2.1 向量的范数和极限
                                                  • 3.2.2 矩阵范数
                                                    • 3.2.3 矩阵级数的收敛性
                                                    • 3.3 迭代法的一般形式与收敛性定理
                                                      • 3.3.1 迭代法的一般形式
                                                        • 3.3.2 迭代法的收敛性
                                                          • 3.3.3 迭代法的收敛速度
                                                          • 3.4 几种经典的迭代法
                                                            • 3.4.1 Jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法
                                                              • 3.4.2 Jacobi迭代和Gauss-Seidel迭代收敛的充分条件
                                                                • 3.4.3 SOR方法
                                                                • *3.5 条件数和病态方程组
                                                                  • 应用实例:CT技术中的图像重构问题
                                                                    • 小结与习题
                                                                    • 第4章 解线性最小二乘问题的直接法
                                                                      • 4.1 人口增长模型
                                                                        • 4.2 线性最小二乘问题
                                                                          • 4.2.1 线性最小二乘问题的一般形式
                                                                            • 4.2.2 线性最小二乘问题的基本性质
                                                                              • 4.2.3 线性最小二乘问题的摄动分析
                                                                              • 4.3 初等正交变换
                                                                                • 4.3.1 Householder变换
                                                                                  • 4.3.2 Givens变换
                                                                                  • 4.4 正交变换法
                                                                                    • 4.4.1 正交变换法的基本步骤
                                                                                      • 4.4.2 QR分解的实现过程
                                                                                        • 4.4.3 正交变换法的数值稳定性
                                                                                        • 应用实例:人口增长预测
                                                                                          • 小结与习题
                                                                                          • 第5章 矩阵特征值问题的计算
                                                                                            • 5.1 PageRank模型
                                                                                              • 5.2 乘幂法和反幂法
                                                                                                • 5.2.1 矩阵的特征值问题
                                                                                                  • 5.2.2 乘幂法的基本思想
                                                                                                    • 5.2.3 乘幂法的计算公式
                                                                                                      • 5.2.4 乘幂法的加速和收缩技巧
                                                                                                        • 5.2.5 反幂法
                                                                                                        • 5.3 对称矩阵的Jacobi方法
                                                                                                          • 5.3.1 坐标旋转矩阵及Jacobi方法
                                                                                                            • 5.3.2 古典Jacobi方法及其收敛性
                                                                                                              • 5.3.3 “关卡”式Jacobi方法
                                                                                                              • 5.4 对称矩阵的Givens-Householder方法
                                                                                                                • 5.4.1 实对称矩阵的三对角化
                                                                                                                  • 5.4.2 求三对角矩阵特征值的二分法
                                                                                                                    • 5.4.3 特征向量的计算
                                                                                                                    • 应用实例:Google的PageRank算法
                                                                                                                      • 小结与习题
                                                                                                                      • 第6章 函数插值
                                                                                                                        • 6.1 飞机脊线设计中的函数插值思想
                                                                                                                          • 6.2 Lagrange插值
                                                                                                                            • 6.2.1 基本插值问题
                                                                                                                              • 6.2.2 插值公式
                                                                                                                                • 6.2.3 插值余项
                                                                                                                                • 6.3 Newton插值
                                                                                                                                  • 6.3.1 基本思想
                                                                                                                                    • 6.3.2 差商与插值公式
                                                                                                                                    • 6.4 Hermite插值
                                                                                                                                      • 6.4.1 特别情形
                                                                                                                                        • *6.4.2 一般情形
                                                                                                                                        • 6.5 分段低次插值
                                                                                                                                          • 6.5.1 高次插值的Runge现象
                                                                                                                                            • 6.5.2 分段线性插值
                                                                                                                                              • 6.5.3 三次样条插值
                                                                                                                                              • 6.6 B样条
                                                                                                                                                • 6.6.1 样条函数
                                                                                                                                                  • 6.6.2 均匀B样条
                                                                                                                                                    • *6.6.3 非均匀B样条
                                                                                                                                                      • 6.6.4 B样条的应用
                                                                                                                                                      • 应用实例:飞机脊线设计中的函数插值问题
                                                                                                                                                        • 小结与习题
                                                                                                                                                        • 第7章 数值积分
                                                                                                                                                          • 7.1 数值积分在空间站轨道长度计算中的应用
                                                                                                                                                            • 7.2 Newton-Cotes求积公式
                                                                                                                                                              • 7.2.1 插值型求积公式与代数精度
                                                                                                                                                                • 7.2.2 Newton-Cotes求积公式
                                                                                                                                                                  • 7.2.3 收敛性与稳定性
                                                                                                                                                                  • 7.3 复化求积公式与Romberg求积公式
                                                                                                                                                                    • 7.3.1 复化求积公式
                                                                                                                                                                      • 7.3.2 Romberg求积公式
                                                                                                                                                                      • 7.4 Gauss型求积公式
                                                                                                                                                                        • 应用实例:计算宇宙空间站轨道长度的数值积分问题
                                                                                                                                                                          • 小结与习题
                                                                                                                                                                          • 第8章 微分方程数值解法
                                                                                                                                                                            • 8.1 探月卫星的椭圆轨道实时追踪
                                                                                                                                                                              • 8.2 几个简单的数值格式
                                                                                                                                                                                • 8.2.1 Euler格式
                                                                                                                                                                                  • 8.2.2 梯形格式
                                                                                                                                                                                    • 8.2.3 改进的Euler格式
                                                                                                                                                                                    • 8.3 高阶数值格式
                                                                                                                                                                                      • 8.3.1 Runge-Kutta方法
                                                                                                                                                                                        • 8.3.2 线性多步法
                                                                                                                                                                                        • 8.4 收敛性和稳定性
                                                                                                                                                                                          • 8.4.1 相容近似
                                                                                                                                                                                            • 8.4.2 收敛性
                                                                                                                                                                                              • 8.4.3 稳定性和绝对稳定区域
                                                                                                                                                                                              • 8.5 椭圆型方程边值问题的差分法
                                                                                                                                                                                                • 8.5.1 边值问题的差分逼近
                                                                                                                                                                                                  • 8.5.2 差分解的存在、唯一性和收敛性
                                                                                                                                                                                                    • 8.5.3 逐次超松弛法
                                                                                                                                                                                                    • 应用实例:探月卫星的椭圆轨道实时追踪问题
                                                                                                                                                                                                      • 小结与习题
                                                                                                                                                                                                      • 第9章 现代数值方法
                                                                                                                                                                                                        • 9.1 Monte Carlo法
                                                                                                                                                                                                          • 9.1.1 引例
                                                                                                                                                                                                            • 9.1.2 Monte Carlo法
                                                                                                                                                                                                            • 应用实例:利用Monte Carlo法求定积分
                                                                                                                                                                                                              • 9.2 快速Fourier变换
                                                                                                                                                                                                                • 9.2.1 引例
                                                                                                                                                                                                                  • 9.2.2 一维FFT算法
                                                                                                                                                                                                                    • 9.2.3 二维FFT算法
                                                                                                                                                                                                                    • 应用实例:利用FFT进行图像降噪
                                                                                                                                                                                                                      • 9.3 人工神经网络
                                                                                                                                                                                                                        • 9.3.1 引例:人脑神经元网络
                                                                                                                                                                                                                          • 9.3.2 基本概念
                                                                                                                                                                                                                            • 9.3.3 全连接神经网络
                                                                                                                                                                                                                              • 9.3.4 卷积神经网络
                                                                                                                                                                                                                              • 应用实例:利用CNN进行手写数字识别
                                                                                                                                                                                                                                • 习题
                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                相关图书