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文档简介

1、程序设计:本实验采用Matlab的M文件编写。其中待求解的方程写成function的方式,如下function y=f(x);y=-x*x-sin(x)写成如上形式即可,下面给出主程序。二分法源程序:%给定求解区间b=1.5;a=0;%误差 R=1;k=0;%迭代次数初值while (R>5e-6) ; c=(a+b)/2; if f12(a)*f12(c)>0; a=c; else b=c; end R=b-a;%求出误差k=k+1;endx=c%给出解Newton法及改进的Newton法源程序:clear% 输入函数f=input('请输入需要求解函数>>&

2、#39;,'s')%求解f(x)的导数df=diff(f);%改进常数或重根数miu=2;%初始值x0x0=input('input initial value x0>>');k=0;%迭代次数max=100;%最大迭代次数R=eval(subs(f,'x0','x');%求解f(x0),以确定初值x0时否就是解while (abs(R)>1e-8) x1=x0-miu*eval(subs(f,'x0','x')/eval(subs(df,'x0','x&#

3、39;); R=x1-x0; x0=x1; k=k+1;if (eval(subs(f,'x0','x')<1e-10); break end if k>max;%如果迭代次数大于给定值,认为迭代不收敛,重新输入初值 ss=input('maybe result is error,choose a new x0,y/n?>>','s'); if strcmp(ss,'y') x0=input('input initial value x0>>'); k=0; el

4、se break end endendk;%给出迭代次数x=x0;%给出解程序设计:本实验采用Matlab的M文件编写。 Gauss消去法源程序:cleara=input('输入系数阵:>>n')b=input('输入列阵b:>>n')n=length(b);A=a bx=zeros(n,1);%函数主体for k=1:n-1;%是否进行主元选取if abs(A(k,k)<yipusilong;%事先给定的认为有必要选主元的小数yzhuyuan=1; else yzhuyuan=0;end if yzhuyuan; %选主元 t=A

5、(k,k); for r=k+1:n; if abs(A(r,k)>abs(t) p=r; else p=k; end end %交换元素 if p=k; for q=k:n+1; s=A(k,q); A(k,q)=A(p,q); A(p,q)=s; end end end %判断系数矩阵是否奇异或病态非常严重if abs(A(k,k)< yipusilongdisp(矩阵奇异,解可能不正确)end %计算消元,得三角阵 for r=k+1:n; m=A(r,k)/A(k,k); for q=k:n+1; A(r,q)=A(r,q)-A(k,q)*m; end endend %求解

6、x x(n)=A(n,n+1)/A(n,n); for k=n-1:-1:1; s=0; for r=k+1:n; s=s+A(k,r)*x(r); end t=(A(k,n+1)-s) x(k)=(A(k,n+1)-s)/A(k,k)end本实验采用Matlab的M文件编写。其中待插值的方程写成function的方式,如下function y=f(x);y=1/(1+25*x*x);写成如上形式即可,下面给出主程序 Lagrange插值源程序:n=input('将区间分为的等份数输入:n');s=-1+2/n*0:n;%给定的定点,Rf为给定的函数x=-1:0.01:1;f=

7、0;for q=1:n+1; l=1;%求插值基函数 for k=1:n+1; if k=q; l=l.*(x-s(k)./(s(q)-s(k); else l=l; end end f=f+Rf(s(q)*l;%求插值函数endplot(x,f,'r')%作出插值函数曲线grid on hold on分段线性插值源程序clearn=input('将区间分为的等份数输入:n');s=-1+2/n*0:n;%给定的定点,Rf为给定的函数m=0;hh=0.001;for x=-1:hh:1; ff=0; for k=1:n+1;%求插值基函数 switch k ca

8、se 1 if x<=s(2); l=(x-s(2)./(s(1)-s(2); else l=0; end case n+1 if x>s(n); l=(x-s(n)./(s(n+1)-s(n); else l=0; end otherwise if x>=s(k-1)&x<=s(k); l=(x-s(k-1)./(s(k)-s(k-1); else if x>=s(k)&x<=s(k+1); l=(x-s(k+1)./(s(k)-s(k+1); else l=0; end end end ff=ff+Rf(s(k)*l;%求插值函数值 en

9、d m=m+1; f(m)=ff;end %作出曲线x=-1:hh:1;plot(x,f,'r');grid onhold on 三次样条插值源程序:(采用第一边界条件)clearn=input('将区间分为的等份数输入:n');%插值区间a=-1;b=1;hh=0.001;%画图的步长s=a+(b-a)/n*0:n;%给定的定点,Rf为给定的函数%第一边界条件Rf"(-1),Rf"(1)v=5000*1/(1+25*a*a)3-50/(1+25*a*a)4;for k=1:n;%取出节点间距 h(k)=s(k+1)-s(k);endfor

10、k=1:n-1;%求出系数向量lamuda,miu la(k)=h(k+1)/(h(k+1)+h(k); miu(k)=1-la(k);end%赋值系数矩阵Afor k=1:n-1; for p=1:n-1; switch p case k A(k,p)=2; case k-1 A(k,p)=miu(p+1); case k+1 A(k,p)=la(p-1); otherwise A(k,p)=0; end endend%求出d阵for k=1:n-1; switch k case 1 d(k)=6*f2c(s(k) s(k+1) s(k+2)-miu(k)*v; case n-1 d(k)=

11、6*f2c(s(k) s(k+1) s(k+2)-la(k)*v; otherwise d(k)=6*f2c(s(k) s(k+1) s(k+2); endend%求解M阵M=Ad'M=v;M;v;%m=0;f=0;for x=a:hh:b; if x=a; p=1; else p=ceil(x-s(1)/(b-a)/n); end ff1=0; ff2=0; ff3=0; ff4=0; m=m+1; ff1=1/h(p)*(s(p+1)-x)3*M(p)/6; ff2=1/h(p)*(x-s(p)3*M(p+1)/6; ff3=(Rf(s(p+1)-Rf(s(p)/h(p)-h(p)

12、*(M(p+1)-M(p)/6)*(x-s(p); ff4=Rf(s(p)-M(p)*h(p)*h(p)/6; f(m)=ff1+ff2+ff3+ff4 ; end %作出插值图形x=a:hh:b;plot(x,f,'k')hold ongrid onx f(x) L10(x) S10(x) S40(x) X10(x) X40(x) -1.00000000000000 0.03846153846154 0.03846153846154 0.03846153846154 0.03846153846154 0.03846153846154 0.03846153846154 -0.9

13、5000000000000 0.04244031830239 1.92363114971920 0.04240833151040 0.04244031830239 0.04355203619910 0.04244031830239 -0.90000000000000 0.04705882352941 1.57872099034926 0.04709697585458 0.04705882352941 0.04864253393665 0.04705882352941 -0.80000000000000 0.05882352941176 0.05882352941176 0.0588235294

14、1176 0.05882352941176 0.05882352941176 0.05882352941176 -0.65000000000000 0.08648648648649 -0.07260420322418 0.08589776360849 0.08648648648649 0.08970588235294 0.08648648648649 -0.40000000000000 0.20000000000000 0.20000000000000 0.20000000000000 0.20000000000000 0.20000000000000 0.20000000000000 -0.

15、30000000000000 0.30769230769231 0.23534659131080 0.29735691695860 0.30769230769231 0.35000000000000 0.30769230769231 -0.25000000000000 0.39024390243902 0.34264123439789 0.38048738140327 0.39024390243902 0.42500000000000 0.39024390243902 -0.20000000000000 0.50000000000000 0.50000000000000 0.500000000

16、00000 0.50000000000000 0.50000000000000 0.50000000000000 0 1.00000000000000 1.00000000000000 1.00000000000000 1.00000000000000 1.00000000000000 1.00000000000000 0.20000000000000 0.50000000000000 0.50000000000000 0.50000000000000 0.50000000000000 0.50000000000000 0.50000000000000 0.25000000000000 0.3

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18、00 0.20000000000000 0.20000000000000 0.65000000000000 0.08648648648649 -0.07260420322418 0.08589776360849 0.08648648648649 0.08970588235294 0.08648648648649 0.80000000000000 0.05882352941176 0.05882352941176 0.05882352941176 0.05882352941176 0.05882352941176 0.05882352941176 0.90000000000000 0.04705882352941 1.57872099034926 0.04709697585458 0.

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