值积分与数值微分一、代数精度1、概念:如果某个求积公式对于次数不超过m的多项式准确成立,但对于m1次多项式不准确成立,
则称该求积公式具有m次代数精度2、计算方法:将fx1xx2…x
代入式子求解egP100例1二、插值型的求积公式
求积系数定理:求积公式至少具有
次代数精度的充要条件是:它是插值型的。
3
f三、牛顿科特斯公式1、掌握科特斯系数
12的情况即可(P104表41),性质:和为1,对称性2、定理:当
为奇数时,牛顿柯斯特公式至少有
次代数精度;当阶
为偶数时,牛顿科特斯公
式至少具有
1次代数精度
3、
在插值型求积公式中求积节点取为等距节点,即
xk
a
khh
b
a
,k0,1,2,…
。则可
构造牛顿柯斯特求积公式
I
(ba)
C
k
k0
f
xkCk
bah
0
j0
tk
jdtj
1
k
k
k!0
j0
tj
dt
jk
jk
1
b
时,求积公式为梯形公式:
a
f
xdx
ba
2
f
a
f
b
2
时,求积公式为辛普森公式:
ba
f
xdx
b
6
a
f
a
4
f
a
b2
f
b
4时,求积公式为柯特斯公式:
b
a
f
xdx
ba
90
7
f
x0
32
f
x1
12
f
x2
32
f
x3
7
f
x4
4、低阶求积公式的余项:
梯形公式:
RT
bab
12
a2
f
ab
辛普森公式:RS
ba
180
b
2
a
4
f
4ab
柯特斯公式:RC
2
ba
945
b
4
a
6
f
6ab
5、复合梯形公式及余项(P106)
T
h2
f
1
a2
k1
f
xk
f
b
R
f
I
T
1bak012
h2f
kk
xk
xk1
6、复合辛普森公式及余项(P107)
S
h6
f
1
a4f
k0
xk12
1
2f
k1
xk
f
b
R
f
I
S
1k0
ba180
h
4
2
f
4kk
xk
xk1
4
f四、高斯型求积公式(书P117120)1、定义:如果求积公式具有2
1次代数精度,则称其节点xk为高斯点。
求积公式:
ba
f
xxdx
k0
Ak
f
xkAk
ba
xx
2
1
xk
21xk
dx
余项:
R
f
f2
22
2
ba
2
1
x
xdx
2、
第五章解线性方程组的直接方法
一、高斯消去法:利用增广矩阵二、LU分解Lyb;Uxy1、特点:L对角线均为1,第一列等于A的第一列除以a11;U的第一行等于A的第一行2、LU分解唯一性:A的顺序主子式Di≠0
三、平方根法:LybLTxy
例题:用平方根法解对称正定方程组解:先分解系数矩阵A
675x19
7138x210
5
8
6
x
3
9
5
f改进平方根法:ALDL1LybDLTxy
四、追赶法:ALU,Lyf,Uxy
b1c1a2b2c2A
1
11
r2
2
1
a
1
b
1a
c
1
b
r
1
1
1
五、范数(误差分析)
1、r