差危害,数值计算中通常不采取数值不稳定算法,在设计
算法是应该尽量避免误差危害,防止有效数字损失,通常要避免两个相近数字相减和用
绝对值很小的数做除数,还要注意运算次序和减少运算次数.
122有限差
定义122分别称
fxfxhfxfxfxfxhfxfxhfxh
22
171819
3
f为函数fx在点x的一阶向前差分,一阶向后差分和一阶中心差分,或者分别简称为一
阶前差,一阶后差,一阶中心差,统称为一阶有限差,其中h0表自变量的有限增
量,称为步长,和分别成为一阶前差算子、一阶后差算子和一阶中差算子,
统称为一阶有限差算,仿此,可以定义高阶有限差,例如,二阶前差记作2fx,定
义为
2fxfxfxhfx
110
于是,有
2fxfx2h2fxhfx
111
阶前差记作
fx,定义为
fx
1fx
1fxh
1fx
同样,二阶后差2fx和
阶后差
fx分别定义为
2fxfxfxfxh
和
fx
1fx
1fx
1fxh
二阶中心差2fx和
阶中心差
fx分别定义为
2fxfxfxhfxh
22和
我们规定
fx
1fx
1fxh
1fxh
2
2
0fxfx0fxfx
0fxfx
有限差有下列一下性质:
(1)常数的有限差恒为零.
(2)有限差算子为线性算子,即对任意的实数恒有
fxgxfxgx
fxgxfxgx
fxgxfxgx
(3)用函数值表示高阶有限差:
fx1iC
ifx
ih
f
i0
x
1iC
ifxih
i0
f
x
i0
1iC
i
f
x
h2
ih
112113114115116
117118119120121122
4
f其中
C
i
1
i
i
1
(4)用有限差表示函数值
fx
hC
iifxi0
123
5
f第2章非线性方程求解的不动点迭代算法
21不动点迭代算法的基本思想
首先讨论解非线性方程
xgx
21
的问题方程21的解又称为函数g的不动点为求g的不动点,选取一个初始值x0,令
xkgxk1k12
22
已产生序列xk这一类迭代法称为不动点迭代gx又被称为迭代函数,很显然,若
迭代序列xk收敛,即有
lim
k
xk
p
23
且gx连续,则p是g的一个不动点.
例212方程fxx32x240在区间12中有唯一跟我们可以用不同的方
法将它化为方程:
(1)xg1xxx32x24
1
(2)
x
g2
x
2
2x
x
2
1
(3)
x
g3x
2
x32
2
1
(4)
x
g4
x
2
2
1
x
2
(5)
x
g5
x
x
x32x23x24x
4
等等
取初始值x015,分别用r