1、 数值分析 上机实习报告 学 号: 姓 名: 专 业: 联系电话: 任课老师: 二零一二年十二月 数值分析上机实习报告 第 I 页页 西南交通大学 序序 言言 数值分析在现代科学发展中有着重要的作用,而随着科学的发展进步,越来 越多的数值分析问题不能够光靠人力计算,这就要借助计算机进行计算。而在利 用计算机解决实际问题时,要根据具体情况作出可靠的理论分析,才能够写出比 较可靠的程序。现在面向数值分析问题的计算机软件有:C、C+、MATLAB、 Python、Fortran等。 C+是笔者在本科学过的唯一一门编程语言,但是由于学习时间较短,而且 在学习时不精,再加上时间已久远,对这门编程语言课程
2、已经几乎没有多少印象 了。 Python是一种面向对象的解释性的计算机程序设计语言, 也是一种功能强大 而完善的通用型语言,已经具有十多年的发展历史,成熟且稳定。Python 具有 脚本语言中最丰富和强大的类库,足以支持绝大多数日常应用。Fortran为“公式 翻译器”,它是世界上最早出现的计算机高级程序设计语言,广泛应用于科学和 工程计算领域。Fortran 语言以其特有的功能在数值、科学和工程计算领域发挥 着重要作用。 MATLAB(矩阵实验室)是一个功能强大的软件,是一种数值计算环境和 编程语言。在当今世界流行的 30 多个数学类软件中,MATLAB 语言处于数值计 算型软件的主导地位,
3、适用范围涵盖了工程数学的各个方面。它的有点主要有: 1、matlab 是以矩阵为基础的工具,若是编一些对速度没有要求的,进行数 值计算或者信号处理的小程序,可以用 matlab,且简单。 2、matlab 除具备卓越的数值计算能力外,它还提供有专业水平的符号计算, 文字处理,可视化建模仿真和实时控制等功能。 3、matlab 的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的 形式十分相似, 所以用 matlab 来解算问题要比用 C、 FORTRAN 等语言完成相同 的事情简捷得多。 在新版本中也加入了对 C、FORTRAN、c+、JAVA 的支持,使用时可以直 接调用,也可将编写的实
4、用程序导入到 matlab 函数库中方便以后使用时调用。 本次编程所用的软件为MATLAB,希望通过这次作业,能够对它有了初步 的认识,为以后的学习和工作奠定一定的基础。 数值分析上机实习报告 第 II 页页 西南交通大学 目目 录录 1. 第一题 1 1.1. 题目 . 1 1.2. Gauss 消元法及 Guass-Seidel 迭代法 1 1.3 问题的求解 . 1 1.4 方法总结 3 2. 第二题 4 2.1 题目 . 4 2.2 Runge-Kutta 法的基本思想 . 4 2.3 问题的求解 4 2.4 方法总结 . 5 3. 选做题一 6 3.1. 题目 . 6 3.2. 基本理论 . 6 3.3. 问题求解 . 8 3.4. 方法总结 . 8 4. 选做题二 . 10 4.1. 题目 10 4.2. 基本理论 10 4.3. 问题求解 10 4.4. 方法总结 12 总结 . 13 附件. 14 第一题:gauss.m 文件 14 gauseidel.m 文件 14 第二题:四阶 Runge-