数值分析验证性实验报告.docx

1、数值分析验证性实验报告内江师范学院数值分析验证性实验报告编制覃燕梅 审定牟廉明专业： 数学与应用数学班级：数学系2009级 班学号： 姓名： 数学与信息科学学院2011年8月说明： 11.学生在做实验之前必须要准备实验，主要包括预习与本次实验相关的理论知识，熟练与本次实验相关 的软件操作，收集整理相关的实验参考资料， 要求学生在做实验时能带上充足的参考资料； 若准备不充分,则学生不得参加本次实验，不得书写实验报告； 1/ / 2.要求学生要认真做实验，主要是指不得迟到、早退和旷课，在做实验过程中要严格遵守实验室规章制度，认真完成实验内容，极积主动地向实验教师提问等；若学生无故旷课，则本次实验计

2、为 0分； 13.学生要认真工整地书写实验报告，实验报告的内容要紧扣实验的要求和目的，不得抄袭他人的实验报告;4.验目的。 2实验成绩=实验准备+实验态度+实验报告书写+实验报告内容，根据实验成绩来判定学生是否达到了实验证性实验成绩汇总实 验实 验实 验实 验 四实 验 五实 验 六实 验 七验证性实验成绩-（实验一 +实验二+实验三+实验 四+实验五+实验六+实验七）/7分数说明：1.学生在做实验之前必须要准备实验，主要包括预习与本次实验相关的理论知识，熟练 与本次实验相关的软件操作，收集整理相关的实验参考资料，要求学生在做实验时能带上充足的参考资料；若准备不充分，则学生不得参加本次实验，不

3、得书写实验报告;2.要求学生要认真做实验，主要是指不得迟到、早退和旷课，在做实验过程中要严格遵守实验室规章制度，认真完成实验内容，极积主动地向实验教师提问等；若学生无故 旷课，则本次实验计为0分；3.学生要认真工整地书写实验报告，实验报告的内容要紧扣实验的要求和目的，不得抄 袭他人的实验报告；4.实验成绩=实验准备+实验态度+实验报告书写+实验报告内容，根据实验成绩来判定学 生是否达到了实验目的。实验名称： Lagra nge插值（实验一） 指导教师： 覃燕梅 实验时数： 2 实验设备： 计算机 实验日期：2011年_月_日 实验地点： 第五教学楼北802 实验目的：掌握Lagrange插值数

4、值算法，能够根据给定的函数值表达求出插值多项式和函数在某一点的近似值。 实验准备：1.在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容；2.需要准备安装 Windows XP Professional操作系统和 Matlab、C+、VF等数学软件。实验内容及要求已知数据如下:Xi101112 13yi要求：试用分别用线性插值、二次插值、三次插值分别计算在点 x 11.75时的函数近似值.实验过程：function y0,N=Lagrange_eval(X，丫,x0) m=le ngth(X);N=zeros(m,1);y0=0;for i=1:mN(i)=1;for j=1:mif j=iN(i)=N

5、(i)*(x0-X(j)/(X(i)-X(j)； endendold = digits;digits (16);y0=vpa(y0+Y(i)*N(i); digits(old);end令 X=11,12;Y=,;x0=;运行y0,N=Lagrange_eval(X,Y,x0)令 X=10,11,12;Y=,;x0=;运行yO,N=Lagrange_eval(X,Y,x0)y0 = 这是用二次插值所求得的结果令 X=10,11,12,13;Y=,;x0=;运行y0,N=Lagrange_eval(X,Y,x0)y0 = 这是用三次插值所求得的结果实验总结（由学生填写）： 教师对本次实验的评价（下

6、面的表格由教师填写）：评价细目 定性评价量化分实验准备（20分）充分（15-20） 基本充分（0-15）实验态度（20分）认真（15-20）比较认真（10-15） 口/不认真（0-10）实验报告书写（20分）规范（15-20）基本规范（10-15） 口不规范（0-10）实验报告内容（40分）符合实验要求（30-40）基本符合实验要求/ r（10-30） 口不符合实验要求（0-10）实验结论及实验成绩达到实验目的（80-100）基本达到实验目的（60-80） 口没有达到实验目的（0-60）实验名称： 曲线拟合的最小二乘方法(实验二) 指导教师： 覃燕梅实验时数： 2 实验设备： 计算机 实验日期

7、：2011年_月_日 实验地点： 第五教学楼北802 实验目的：掌握最小二乘方法，并能根据给定数据求其最小二乘一次或二次多项式，然后进行曲线拟合。实验准备：1.在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容；2.需要准备安装 Windows XP Professional操作系统和 Matlab、C+、VF等数学软件。实验内容及要求已知一组实验数据如下：.i1234Xi2468yi2112840试用最小二乘法求一次拟合多项式，并将拟合曲线画出来.实验过程：MATLAB程序x=2:2:8;y=2 11 28 40;A=polyfit(x,y,1)z=polyval(A,x);plot(x,y, k*

8、,x,z, r)40实验总结（由学生填写）： 教师对本次实验的评价（下面的表格由教师填写）：评价细目 定性评价量化分实验准备（20分）充分（15-20） 基本充分（0-15）实验态度（20分）认真（15-20）比较认真（10-15） 口/不认真（0-10）实验报告书写（20分）规范（15-20）基本规范（10-15） 口不规范（0-10）实验报告内容（40分）符合实验要求（30-40）基本符合实验要求/ r（10-30） 口不符合实验要求（0-10）实验结论及实验成绩达到实验目的（80-100）基本达到实验目的（60-80） 口没有达到实验目的（0-60）实验名称： Romberg积分法(实验

9、三) 指导教师： 覃燕梅实验时数： 2 实验设备： 计算机 实验日期：2011年_月_日 实验地点： 第五教学楼北802 实验目的：掌握Romberg算法，并能根据给定的精度要求计算定积分。实验准备：1.在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容；2.需要准备安装 Windows XP Professional操作系统和 Matlab、C+、VF等数学软件。实验内容及要求1 sin x用Romberg法求函数积分| dx，精度为0.5e 6 .0 x实验过程：fun cti on quad,R=Romberg(f,a,b,eps)h=b-a;R(1,1)=h*(feval(f,a)+feval(

10、f,b)/2;M=1;J=0;err=1;while errepsJ=J+1;h=h/2;S=0;for p=1:Mx=a+h*(2*p-1);S=S+feval(f,x);endR(J+1,1)=R(J,1)/2+h*S;M=2*M;for k=1:JR(J+1,k+1)=R(J+1,k)+(R(J+1,k)-R(J,k)/(4Ak-1);enderr=abs(R(J+1,J)-R(J+1,J+1);endquad=R(J+1,J+1);format( long , eng )fun cti on f=f1(x)f=si n(x)/x;运行f=f1;b=1;a=10A-100;eps=10A

11、-4;quad,R=Romberg(f,a,b,eps)quad =R =+000 +000+000f=f1;b=1;a=10A-100;eps=10A-7;quad,R=Romberg(f,a,b,eps)quad =R =+000 +000 +000+000 +000+000实验总结（由学生填写）： 教师对本次实验的评价（下面的表格由教师填写）：评价细目 定性评价 /量化分实验准备（20分）充分（15-20） 基本充分（0-15）实验态度（20分）认真（15-20）比较认真（10-15） 口不认真（0-10）实验报告书写（20分）规范（15-20）基本规范（10-15） 口不规范（0-10

12、）实验报告内容（40分）符合实验要求 （30-40）基本符合实验要求（ 10-30） 口不符合实验要求（0-10）实验结论及实验成绩达到实验目的（80-100）基本达到实验目的（60-80） 口没有达到实验目的（0-60）实验名称： 改进的欧拉方法(实验四) 指导教师： 覃燕梅实验时数： 2 实验设备： 计算机 实验日期：2011年 月 日实验地点： 第五教学楼北802 一 / 实验目的：掌握欧拉方法与改进的欧拉方法，能够用改进的欧拉方法求解微分方程。实验准备：1.在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容；2.需要准备安装 Windows XP Professional操作系统和 Matlab

13、、C+、VF等数学软件。实验内容及要求用改进的欧拉方法求初值问题：y y 0 (Ox 1.5) y(o)=1实验过程：fun cti on E=Me ndEuler(f,a,b,N,ya)h=(b-a)/N;y=zeros(1,N+1);x=zeros(1,N+1);y(1)=ya;x=a:h:b;for i=1:Ny1=y(i)+h*feval(f,x(i),y(i);y2=y(i)+h*feval(f,x(i+1),y1);y(i+1)=(y1+y2)/2;endE=x,yfun cti on f=f1(x,y)f=-y;fun cti on y=solvef1(x)y=exp(-x);运

14、行程序：f=f1;a=0;b=;N=15;ya=1;E=MendEuler(f,a,b,N,ya);y=solvef1(a:(b-a)/N:b);m=E,y /实验总结（由学生填写）： 教师对本次实验的评价（下面的表格由教师填写）：评价细目 定性评价 /量化分实验准备（20分）充分（15-20） 基本充分（0-15）实验态度（20分）认真（15-20）比较认真（10-15） 口不认真（0-10）实验报告书写（20分）规范（15-20）基本规范（10-15） 口不规范（0-10）实验报告内容（40分）符合实验要求 （30-40）基本符合实验要求（ 10-30） 口不符合实验要求（0-10）实验结

15、论及实验成绩达到实验目的（80-100）基本达到实验目的（60-80） 口没有达到实验目的（0-60）实验名称： Newton方法(实验五) 指导教师： 覃燕梅 实验时数： 2 实验设备： 计算机 实验日期：2011年_月_日 实验地点： 第五教学楼北802 实验目的：掌握Newt on迭代算法，能够根据所给方程求出在某一点附近的根。实验准备：1.在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容；2.需要准备安装 Windows XP Professional操作系统和 Matlab、C+、VF等数学软件。实验内容及要求公元1225年，Lenardo宣布他求得方程 x3 2x2 10x 20 0的一个

16、根x 1.368808107 当时颇为轰动，但无人知道他是用什么方法得到的. 现在，请你试试用Newton迭代法求解这个结果.实验过程：fun cti on x,k=Newt on _method(f,x0,emg)f1,d1=feval(f,x0);k=1;x(1)=x0;x(2)=x(1)_f1/d1;while abs(f1)emgk=k+1;f1,d1=feval(f,x(k); x(k+1)=x(k)-f1/d1;f2,d2=feval(f,x(k+1);while abs(f2)abs(f1)x(k+1)=x(k)-f1/d1;f2,d2=feval(f,x(k+1);endend

17、fun cti on f,d=fu nc3(x)f=xA3+2*xA2+10*x-20;syms yd1=yA3+2*yA2+10*y-20;d=subs(diff(d1),y,x);运行:实验总结（由学生填写）： 教师对本次实验的评价（下面的表格由教师填写）：评价细目 定性评价 /量化分实验准备（20分）充分（15-20） 基本充分（0-15）实验态度（20分）认真（15-20）比较认真（10-15） 口不认真（0-10）实验报告书写（20分）规范（15-20）基本规范（10-15） 口不规范（0-10）实验报告内容（40分）符合实验要求 （30-40）基本符合实验要求/（10-30） 口不

18、符合实验要求（0-10）实验结论及实验成绩达到实验目的（80-100）基本达到实验目的（60-80） 口没有达到实验目的（0-60）实验名称： 雅可比迭代方法(实验六) 指导教师： 覃燕梅实验时数： 2 实验设备： 计算机 实验日期：2011年_月_日 实验地点： 第五教学楼北802 实验目的：掌握列主元的高斯消去法思想，能够利用列主元的高斯消去法求解任意阶数的线性方程组。实验准备：1.在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容；2.需要准备安装 Windows XP Professional操作系统和 Matlab、C+、VF等数学软件。实验内容及要求用的雅可比迭代方法求解下列方程组：10 -

19、1 2 0 为 6 1 11 -1 3 x2 25 2 -1 10 -1 % 11 .0 3 -1 8 x4 15实验过程：fun cti on x,k=Jacobimethod(A,b,xO,N,emg)n=len gth(A);x1=zeros (n ,1);x2=zeros (n ,1);x1=x0;k=0;r=max(abs(b-A*x1);while remgfor i=1: nsum=0;for j=1: nif i=jsum=sum+A(i,j)*x1(j);endendx2(i)=(b(i)-sum)/A(i,i);endr=max(abs(x2-x1);x1=x2;k=k+1

20、;if kNdisp( fiu，ueu ?; ?return ;endend运行A=10,-1,2,0;-1,11,-1,3;2,-1,10,-1;0,3,-1,8;b=6,25,-11,15;x0=0,0,0,0;x,k=Jacobimethod(A,b,x0,100,10A-5)k =16实验总结（由学生填写）： 教师对本次实验的评价（下面的表格由教师填写）：评价细目 定性评价量化分实验准备（20分）充分（15-20） 基本充分（0-15）实验态度（20分）认真（15-20）比较认真（10-15） 口/不认真（0-10）实验报告书写（20分）规范（15-20）基本规范（10-15） 口不规

21、范（0-10）实验报告内容（40分）符合实验要求（30-40）基本符合实验要求/ r（10-30） 口不符合实验要求（0-10）实验结论及实验成绩达到实验目的（80-100）基本达到实验目的（60-80） 口没有达到实验目的（0-60）实验名称： 列主元的高斯消去法（实验七） 指导教师： 覃燕梅实验时数： 2 实验设备： 计算机 实验日期：2011年_月_日 实验地点： 第五教学楼北802 实验目的：掌握列主元的高斯消去法思想，能够利用列主元的高斯消去法求解任意阶数的线性方程组。实验准备：1.在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容；2.需要准备安装 Windows XP Profession

22、al操作系统和 Matlab、C+、VF等数学软件。实验内容及要求解下列方程组0.7290.810.90.6867111X20.83381.3311.211.1X31.000实验过程：fun cti on x=Gauss_pivot(A,b)n=len gth(b);x=zeros( n,1);c=zeros(1, n);d1=0;for i=1: n-1max=abs(A(i,i);m=i;for j=i+1: nif max x=Gauss_pivot(A,b)得x =实验总结（由学生填写）： 教师对本次实验的评价（下面的表格由教师填写）：评价细目 定性评价 /量化分实验准备（20分）充分（15-20） 基本充分（0-15）实验态度（20分）认真（15-20）比较认真（10-15） 口不认真（0-10）实验报告书写（20分）规范（15-20）基本规范（10-15） 口不规范（0-10）实验报告内容（40分）符合实验要求 （30-40）基本符合实验要求/（10-30） 口不符合实验要求（0-10）实验结论及实验成绩达到实验目的（80-100）基本达到实验目的（60-80） 口没有达到实验目的（0-60）