应用数值分析在工程实践中的应用与挑战——以《数值分析》为例
作者:陈家鼎、李庆、陈国良
出版社:高等教育出版社
出版时间:2019年
《数值分析》是一本系统介绍数值分析基本理论、方法和应用的经典教材,本书以陈家鼎、李庆、陈国良三位教授为核心编写团队,旨在为广大读者提供一本既具有理论深度,又具有实践价值的参考书籍。
本书全面系统地介绍了数值分析的基本理论和方法,包括插值、逼近、数值微分与积分、线性方程组、矩阵特征值与特征向量、常微分方程的数值解法、非线性方程组的数值解法、优化方法等,书中不仅对基本理论进行了详细阐述,还结合实际工程问题,深入浅出地介绍了各种数值方法的应用。
本书共分为九章,具体内容如下:
第一章:预备知识
本章介绍了数值分析的基本概念、数学软件及其应用,为后续章节的学习奠定了基础。
第二章:插值与逼近
本章介绍了插值方法的基本理论,包括拉格朗日插值、牛顿插值、样条插值等,并探讨了逼近方法的应用。
第三章:数值微分与积分
本章介绍了数值微分与积分的基本理论,包括数值微分、数值积分、数值求导、数值积分等,并分析了其误差估计。
第四章:线性方程组
本章介绍了线性方程组的解法,包括高斯消元法、矩阵分解法、迭代法等,并探讨了其误差估计。
第五章:矩阵特征值与特征向量
本章介绍了矩阵特征值与特征向量的基本理论,包括特征值问题、特征向量问题、迭代法等,并分析了其误差估计。
第六章:常微分方程的数值解法
本章介绍了常微分方程的数值解法,包括欧拉法、改进的欧拉法、龙格-库塔法等,并分析了其误差估计。
第七章:非线性方程组的数值解法
本章介绍了非线性方程组的数值解法,包括牛顿法、拟牛顿法、不动点迭代法等,并分析了其误差估计。
第八章:优化方法
本章介绍了优化方法的基本理论,包括无约束优化、约束优化、线性规划、非线性规划等,并分析了其误差估计。
第九章:应用实例
本章通过实际工程问题,展示了数值分析在工程实践中的应用,包括结构分析、流体力学、控制理论等领域。
《数值分析》作为一本具有较高学术价值和实用价值的教材,为广大读者提供了丰富的理论知识和实践经验,应用数值分析在工程实践中具有重要意义,本书通过系统介绍数值分析的基本理论和方法,有助于读者掌握数值分析在工程实践中的应用,为我国工程科技事业的发展贡献力量。