计算方法公式总结
绪论
绝对误差exx,x为准确值,x为近似值。
绝对误差限exx,ε为正数,称为绝对误差限
相对误差er
xx
x
ex
通常用erxxe表示相对误差xx
相对误差限err或err
有效数字
一元函数yf(x)
绝对误差eyfxex
相对误差
er
y
eyy
fxexy
xff
xx
er
x
二元函数yf(x1x2)
f绝对误差
e
y
f
x1x1
x2
dx1
f
x1x2
x2
dx2
相对误差ery
f
x1x2x1
x1y
erx1
f
x1x2x2
x2y
er
x2
机器数系
注:1β≥2,且通常取2、4、6、82
为计算机字长3指数p称为阶码(指数),有固定上下限L、U
f4尾数部s0a1a2a
,定位部p
5机器数个数121
1UL1
机器数误差限
舍入绝对
xflx1
p2
截断绝对x
flx
p
舍入相对
x
flxx
12
1
截断相对
x
flxx
1
秦九韶算法
方程求根
fxxxmgx,gx0,x为f(x)0的m重根。
二分法
f迭代法
fx0xk1xkk0、1、2……
xk为迭代序列,x为迭代函数,lkimxkxx
局部收敛
f注:如果知道近似值,可以用近似值代替根应用定理3判断是否局部收敛
牛顿迭代法
fxfxkfxkxxk0
xk1
xk
ff
xkxk
k
012
注:牛顿迭代对单根重根均局部收敛,只要初值足够靠近真值。
f牛顿迭代法对初值要求很高,要保证初值在较大范围内也收敛,加如下四个条件
注:证明牛顿迭代法大范围收敛性,要构造一个区间εMε其中
M
ff在这个区间内验证这四个条件。
如果知道根的位置,构造ε,M(ε)时应该包括根,即ε常数
线性方程组求解
有两种方法:消去法和迭代法
高斯消去法
f利用线性代数中初等行变换将增广矩阵转化为等价上三角矩阵。
注意:第一行第一列为0,将第一列不为0的某一行与第一行交换位置,继续初
等行变换。
对角占优矩阵
a11a12
A
a21
a22
a
1
a
2
a1
a2
a
aiiaiji12j1ji
则称A为按行严格对角占优矩阵
ajjaijj12i1ij
则称A为按列严格对角占优矩阵
aijajii1j
xR
x0xAx0
则称A是对称正定的。
a0当A是上面三种情况时,用高斯消去法消元时kk
,不用换行。
追赶法是高斯消元法的一种特例
f列主元高斯消元法
faa当
kmax
sk
ki
kik
,即第
k
次消元把
k
行第
k
列绝对值最大的行(s
行)调到第k行,再进行高斯消元。
ff迭代序列构造
AxbxBxfxk1Bxkf
第三个等式为r