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工程数学之数值分析PPT

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简介:
本课程PPT涵盖工程数学中的数值分析基础内容,包括插值法、数值积分与微分、线性方程组求解等核心主题,旨在为学生提供深入理解并掌握解决实际问题的数值方法。 高等工程数学--数值分析PPT是一份详细讲解数值分析概念和技术的演示文稿。它涵盖了各种算法及其在解决实际问题中的应用,并提供了大量的例题来帮助学生理解和掌握这些技术。这份资料对于学习或复习相关课程内容非常有用,适合需要深入理解数值方法的学生和工程师使用。

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客服
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  • PPT
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    本课程PPT涵盖工程数学中的数值分析基础内容,包括插值法、数值积分与微分、线性方程组求解等核心主题,旨在为学生提供深入理解并掌握解决实际问题的数值方法。 高等工程数学--数值分析PPT是一份详细讲解数值分析概念和技术的演示文稿。它涵盖了各种算法及其在解决实际问题中的应用,并提供了大量的例题来帮助学生理解和掌握这些技术。这份资料对于学习或复习相关课程内容非常有用,适合需要深入理解数值方法的学生和工程师使用。
  • PPT
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    《数学分析课程PPT》是一套全面覆盖微积分核心概念的教学资源,内容包括极限、连续性、导数及积分等理论与应用,旨在帮助学生深入理解并掌握数学分析的基本原理。 数学分析课件专为数学专业学生设计,适用于作业使用。谢谢使用。
  • 东南大偏微解法(第七部).pdf
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    本PDF文档为《东南大学数值分析》系列之一,专注于偏微分方程的数值解法,是该课程学习材料的第七部分。 【标题】:东南大学数值分析第七部分偏微分方程数值解法 【描述】: 本资料主要探讨了使用Crank-Nicolson格式求解抛物型偏微分方程的数值方法,该方法通过时间和空间的离散化构建差分格式,并具有较高的收敛阶数。 【解析内容】:本段落重点介绍了Crank-Nicolson格式的应用及其推导过程。这种半隐式-显式的有限差分法适用于一维或二维抛物型偏微分方程,能够提供良好的稳定性和精度。首先对原始的偏微分方程进行时间和空间上的离散化处理;然后利用二阶中心差分公式来近似空间导数,并通过前后两时间步的信息平均处理时间导数,最终得到一个线性代数方程组形式。该格式在较小的时间和空间步长下仍能保持较高的精度(截断误差为\( O(\tau^2 + h^2) \),其中\(\tau\)表示时间步长、\(h\)代表空间步长)。因此,Crank-Nicolson方法被广泛应用于实际问题中。 【示例代码】:文中还提供了一个名为`Crank_Nicolson`的MATLAB函数实例,该函数用于实现上述格式。输入参数包括定义了具体物理现象的功能\(f\)、扩散系数\(a\)以及空间和时间范围等信息;边界条件及初始状态也作为必要参数给出。 【关键知识点】: 1. 抛物型偏微分方程:描述诸如热传导或波动这类重要物理过程。 2. Crank-Nicolson格式:一种半隐式-显式的差分方法,适用于抛物型问题,并具有较高的精度和稳定性。 3. 离散化处理:通过设定空间步长\(h\)与时间步长\(\tau\)将连续区域离散化为网格点并建立相应的差分方程。 4. 中心差分法:用于近似求解空间导数,保证二阶精度。 5. 转换至矩阵形式的线性代数问题:Crank-Nicolson格式通过一系列转换步骤将偏微分方程转化为易于计算机处理的形式。 6. 截断误差分析(\(O(\tau^2 + h^2)\)):表明在适当控制步长的情况下,方法能够保持较高的计算精度。 7. `Crank_Nicolson`函数实现:一个用于数值求解偏微分方程的MATLAB示例程序。 掌握并运用好这一格式对于解决复杂的物理、工程等相关领域的偏微分方程问题具有重要意义。
  • ArcGIS教栅格PPT习资料.pptx
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    本PPT为ArcGIS教程系列之一,专注于介绍如何使用ArcGIS进行栅格数据分析。内容涵盖栅格数据的基础知识、操作方法及实际应用案例,适合地理信息系统初学者和进阶用户参考学习。 ArcGIS教程栅格数据分析PPT学习教案.pptx包含了关于如何使用ArcGIS进行栅格数据处理与分析的详细步骤和案例讲解。这份资料适合想要深入了解地理信息系统中栅格操作技术的学习者参考使用。
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    《工程数学分析》是一本结合理论与应用的教科书,旨在为学生提供解决工程技术问题所需的数学工具和方法,涵盖微积分、线性代数及偏微分方程等内容。 《工科数学分析学习指导与习题详解》是哈工大编写的教材。
  • PPT
    优质
    本课程为《工程数学》配套PPT,涵盖线性代数、复变函数、数值方法等核心内容,旨在帮助学生掌握解决工程技术问题所需的数学工具和理论基础。 这是中国石油大学崔学慧老师的PPT。有需要的同学可以下载。
  • 传热
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    《数值传热学分析》是一本专注于利用数学模型和计算机技术解决复杂传热问题的专业书籍。它涵盖了从基础理论到高级算法的应用,是研究和工程实践中的重要参考文献。 《数值传热学》(第二版)教材可供需求人士下载使用。
  • 现代(MATLAB版)_编_Matlab__
    优质
    本书为学习现代数值分析方法而编写,采用MATLAB语言进行实例讲解和实践操作,适合编程爱好者及工程技术人员阅读。 现代数值分析(MATLAB版本)分章节详细讲解,并提供配套课件及程序源码。
  • MATLAB高斯消去法
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    本教程详细介绍了使用MATLAB进行数值分析中的高斯消去法,涵盖算法原理、实现步骤及代码示例,适合初学者和进阶学习者。 在MATLAB中实现数值分析中的高斯消去法可以通过编写相应的代码来完成。这种方法用于求解线性方程组,在工程与科学计算中有广泛应用。具体的程序设计需要考虑到矩阵的行变换,以达到上三角形式,然后通过回代步骤找到未知数的具体值。 下面是一个简单的MATLAB函数示例实现高斯消去法: ```matlab function x = gaussElimination(A, b) % A is the coefficient matrix and b is the constant vector. n = length(b); for k=1:n-1 for i=k+1:n factor = A(i,k)/A(k,k); % 计算倍数因子 A(i,k+1:end) = A(i, k+1:end)-factor*A(k,k+1:end); % 更新矩阵行元素 b(i)=b(i)-factor*b(k); end end x=zeros(n,1); % 回代步骤,从最后一个方程开始求解x值 x(n) = b(n)/A(n,n); for i=n-1:-1:1 x(i)=(b(i)-A(i,i+1:n)*x(i+1:n))/A(i,i); end end ``` 这段代码首先实现矩阵的行变换,将系数矩阵转换为上三角形。接着通过回代过程计算未知数向量`x`的具体值。 使用时可以这样调用函数: ```matlab % 定义一个示例方程组 Ax = b A=[3 -0.1 -.2; .1 7 -0.3; .3 -.2 8]; b =[7.85; -19.3; 71.4]; x=gaussElimination(A,b); disp(x) ``` 这段代码实现了一个简单的高斯消去法算法,适用于求解小到中等规模的线性方程组。对于大型稀疏矩阵问题,则可能需要使用更高效的数值方法或库函数来解决。 以上就是利用MATLAB编写并应用高斯消去法的基本步骤和示例代码展示。
  • PPT(武汉大课件)非常实用
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    这是一套来自武汉大学的《数值分析》课程PPT,内容详实、讲解清晰,包含大量算法示例和应用案例,非常适合学习与教学使用。 数值分析是计算机科学与工程领域中的一个重要分支,它主要研究如何使用数字计算方法解决实际问题,尤其是在处理那些不能直接解析求解的复杂数学问题方面尤为重要。武汉大学为此设计了一套课件,旨在通过直观且易于理解的方式帮助学生掌握数值分析的核心概念和算法。 以下是PPT中可能涵盖的关键知识点: 1. **误差分析**:在进行数值计算时不可避免地会产生误差,包括由计算机浮点数表示限制导致的机器误差以及由于近似方法引起的处理过程中的误差。了解这些误差的来源、分类及其传播规律是掌握数值分析的基础。 2. **线性代数问题的解法**:涵盖高斯消元法、LU分解和QR分解等,这些都是求解线性方程组的重要手段。此外还介绍了迭代方法如雅可比迭代与高斯-塞德尔迭代的应用场景。 3. **矩阵特征值及特征向量计算**:该部分在控制理论、信号处理等领域具有广泛应用价值,通常采用幂法、QR算法和Lanczos算法进行求解。 4. **非线性方程的数值解**:涉及如牛顿-拉弗森迭代方法等技术用于寻找函数零点。理解并应用这些迭代条件及分析其收敛特性至关重要。 5. **插值与拟合**:通过学习使用有限数量的数据点来构建一个能够近似描述数据趋势的函数,比如拉格朗日插值、牛顿插值和样条插值方法;同时探讨最小二乘法在处理过量数据时进行曲线拟合的应用。 6. **微分方程数值解**:包括欧拉方法与龙格-库塔方法等用于求解常微分方程初值问题的技术。对于偏微分方程,则介绍有限差分和有限元方法作为常用的解决方案途径。 7. **最优化技术**:涵盖梯度下降、牛顿法及其改进版本,以及线性和二次规划中的数值实现技巧。 8. **数值积分**:通过学习如梯形法则、辛普森法则及高斯求积等手段来处理难以精确计算的函数问题。 9. **稳定性分析**:评估各种数值方法在实际应用中保持稳定性的能力,涉及条件数和相关理论知识的学习。 10. **数值技术的应用案例**:展示如何将上述学习到的方法应用于物理、化学、金融及生物科学等不同领域中的具体实例当中解决问题。 这套PPT旨在通过深入浅出的方式向学生介绍这些核心概念,并辅以示例演示其应用过程。同时,提供练习题帮助巩固所学知识并提升问题解决能力,在准备相关专业考试时也非常有用。