MATLAB數(shù)值計(jì)算實(shí)戰(zhàn) -贈(zèng)送12小時(shí)高清同步配套教學(xué)視頻 版權(quán)信息
- ISBN:9787111577294
- 條形碼:9787111577294 ; 978-7-111-57729-4
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MATLAB數(shù)值計(jì)算實(shí)戰(zhàn) -贈(zèng)送12小時(shí)高清同步配套教學(xué)視頻 本書(shū)特色
本書(shū)考慮到高等院校數(shù)學(xué)課程教學(xué)的安排及數(shù)學(xué)在工程中的實(shí)際應(yīng)用,從實(shí)用角度出發(fā),用MATLAB編寫(xiě)了大量的數(shù)值算法,系統(tǒng)地介紹了MATLAB在數(shù)值計(jì)算中的應(yīng)用。另外,為了幫助讀者更加高效地學(xué)習(xí),作者對(duì)書(shū)中的程序語(yǔ)句添加了詳細(xì)的注釋,并專門針對(duì)每章的重點(diǎn)內(nèi)容錄制了長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)的同步配套教學(xué)視頻。
本書(shū)共12章,涵蓋的內(nèi)容有MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、MATLAB圖形與動(dòng)畫(huà)、數(shù)值分析概述、非線性方程(組)的數(shù)值解法、線性方程組的數(shù)值解法、插值法、函數(shù)逼近與擬合、數(shù)值積分、數(shù)值微分、特征值與特征向量的計(jì)算、常微分方程的數(shù)值解法、混沌數(shù)值實(shí)驗(yàn)等。本書(shū)幾乎對(duì)所有涉及的算法均給出了MATLAB實(shí)現(xiàn)程序或MATLAB自帶函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)方式,并提供了164個(gè)實(shí)例和8個(gè)應(yīng)用案例供讀者參考。
本書(shū)可以作為高等院校數(shù)值分析課程的教學(xué)參考書(shū),也可以作為MATLAB數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模方面的參考書(shū)。另外,對(duì)于工程領(lǐng)域中需要用到數(shù)值計(jì)算的工作人員,本書(shū)也是一本很好的參考書(shū)。
一分鐘了解本書(shū)精華內(nèi)容
MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(15個(gè)實(shí)例)本書(shū)考慮到高等院校數(shù)學(xué)課程教學(xué)的安排及數(shù)學(xué)在工程中的實(shí)際應(yīng)用,從實(shí)用角度出發(fā),用MATLAB編寫(xiě)了大量的數(shù)值算法,系統(tǒng)地介紹了MATLAB在數(shù)值計(jì)算中的應(yīng)用。另外,為了幫助讀者更加高效地學(xué)習(xí),作者對(duì)書(shū)中的程序語(yǔ)句添加了詳細(xì)的注釋,并專門針對(duì)每章的重點(diǎn)內(nèi)容錄制了長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)的同步配套教學(xué)視頻。
本書(shū)共12章,涵蓋的內(nèi)容有MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、MATLAB圖形與動(dòng)畫(huà)、數(shù)值分析概述、非線性方程(組)的數(shù)值解法、線性方程組的數(shù)值解法、插值法、函數(shù)逼近與擬合、數(shù)值積分、數(shù)值微分、特征值與特征向量的計(jì)算、常微分方程的數(shù)值解法、混沌數(shù)值實(shí)驗(yàn)等。本書(shū)幾乎對(duì)所有涉及的算法均給出了MATLAB實(shí)現(xiàn)程序或MATLAB自帶函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)方式,并提供了164個(gè)實(shí)例和8個(gè)應(yīng)用案例供讀者參考。
本書(shū)可以作為高等院校數(shù)值分析課程的教學(xué)參考書(shū),也可以作為MATLAB數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模方面的參考書(shū)。另外,對(duì)于工程領(lǐng)域中需要用到數(shù)值計(jì)算的工作人員,本書(shū)也是一本很好的參考書(shū)。
一分鐘了解本書(shū)精華內(nèi)容
MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(15個(gè)實(shí)例)
MATLAB圖形與動(dòng)畫(huà)(13個(gè)實(shí)例)
數(shù)值分析概述(9個(gè)實(shí)例)
非線性方程(組)的數(shù)值解法(19個(gè)實(shí)例、1個(gè)案例)
線性方程組的數(shù)值解法(16個(gè)實(shí)例、1個(gè)案例)
插值法(15個(gè)實(shí)例、1個(gè)案例)
函數(shù)逼近與擬合(13個(gè)實(shí)例、1個(gè)案例)
數(shù)值積分(23個(gè)實(shí)例、1個(gè)案例)
數(shù)值微分(10個(gè)實(shí)例、1個(gè)案例)
特征值與特征向量的計(jì)算(16個(gè)實(shí)例、1個(gè)案例)
常微分方程的數(shù)值解法(15個(gè)實(shí)例、1個(gè)案例)
混沌數(shù)值實(shí)驗(yàn)
MATLAB數(shù)值計(jì)算實(shí)戰(zhàn) -贈(zèng)送12小時(shí)高清同步配套教學(xué)視頻 內(nèi)容簡(jiǎn)介
從實(shí)際工程應(yīng)用出發(fā),全面介紹了數(shù)值計(jì)算方法及其MATLAB實(shí)現(xiàn)
既注重基礎(chǔ)知識(shí),又非常注重實(shí)踐,還穿插了一些數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識(shí)
提供了164個(gè)實(shí)例和8個(gè)綜合應(yīng)用案例,并對(duì)程序代碼做了非常詳細(xì)的注釋
對(duì)所有涉及的算法均給出了MATLAB程序或自帶函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方式
專門為每章的重點(diǎn)內(nèi)容錄制了同步配套教學(xué)視頻,便于讀者高效學(xué)習(xí)
MATLAB數(shù)值計(jì)算實(shí)戰(zhàn) -贈(zèng)送12小時(shí)高清同步配套教學(xué)視頻 目錄
前言
在線交流,有問(wèn)有答
第1章 MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1
1.1 程序基本要素 1
1.1.1 關(guān)鍵字 1
1.1.2 變量 2
1.1.3 運(yùn)算符 4
1.2 數(shù)據(jù)類型 7
1.2.1 數(shù)值型數(shù)據(jù) 8
1.2.2 字符串 11
1.2.3 元胞數(shù)組 13
1.2.4 結(jié)構(gòu)體 14
1.2.5 表格型數(shù)據(jù) 15
1.2.6 函數(shù)句柄 18
1.2.7 不同數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換 19
1.3 數(shù)值運(yùn)算 20
1.3.1 數(shù)組及其運(yùn)算 20
1.3.2 多項(xiàng)式及其運(yùn)算 24
1.4 符號(hào)運(yùn)算 26
1.4.1 符號(hào)對(duì)象的創(chuàng)建 26
1.4.2 符號(hào)表達(dá)式的操作 28
1.5 程序控制流 28
1.5.1 順序結(jié)構(gòu) 29
1.5.2 選擇結(jié)構(gòu) 30
1.5.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 33
1.5.4 試探結(jié)構(gòu) 36
1.6 M文件概述 37
1.6.1 M文件編輯器 37
1.6.2 腳本文件 38
1.6.3 實(shí)時(shí)腳本文件 39
1.6.4 函數(shù)文件 40
1.7 變量檢測(cè)與傳遞 41
1.7.1 輸入、輸出變量檢測(cè) 41
1.7.2 “變長(zhǎng)度”輸入、輸出變量 41
1.7.3 跨空間變量傳遞 43
1.8 MATLAB程序設(shè)計(jì)實(shí)例 44
第2章 MATLAB圖形與動(dòng)畫(huà) 50
2.1 MATLAB圖形窗口 50
2.2 二維圖形的繪制 51
2.2.1 基本繪圖方法 51
2.2.2 子圖的繪制 56
2.3 二維圖形的修飾 58
2.3.1 圖形標(biāo)注 58
2.3.2 坐標(biāo)軸的控制 65
2.4 三維圖形的繪制 67
2.4.1 三維曲線圖的繪制 67
2.4.2 三維網(wǎng)格圖的繪制 68
2.4.3 三維曲面圖的繪制 70
2.5 動(dòng)畫(huà)的制作 71
2.5.1 電影動(dòng)畫(huà) 71
2.5.2 實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà) 74
2.6 圖像基本處理 75
2.6.1 圖像信息的查詢 75
2.6.2 圖像數(shù)據(jù)的讀取 75
2.6.3 圖像的顯示 76
2.6.4 圖像數(shù)據(jù)的寫(xiě)入 79
2.7 MATLAB圖形繪制實(shí)例 79
第3章 數(shù)值分析概述 87
3.1 數(shù)值分析主要內(nèi)容及任務(wù) 87
3.2 誤差理論 88
3.2.1 誤差來(lái)源 88
3.2.2 絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差 91
3.2.3 有效數(shù)字 91
3.2.4 誤差的傳播與估計(jì) 93
3.3 數(shù)值算法概述 95
3.3.1 迭代法 95
3.3.2 數(shù)值算法的穩(wěn)定性 104
3.4 數(shù)值計(jì)算中應(yīng)注意的問(wèn)題 107
第4章 非線性方程(組)的數(shù)值解法 111
4.1 劃界法 111
4.1.1 圖解法 111
4.1.2 二分法 112
4.1.3 試位法 116
4.2 迭代法 117
4.2.1 不動(dòng)點(diǎn)迭代法 117
4.2.2 牛頓法 119
4.2.3 割線法 123
4.2.4 拋物線法 125
4.2.5 逆二次插值法 127
4.3 布倫特法 129
4.4 重根 132
4.5 多項(xiàng)式方程的根 134
4.5.1 Sturm序列法 135
4.5.2 劈因子法 139
4.5.3 矩陣特征值法 142
4.6 非線性方程組的數(shù)值解 143
4.6.1 非線性方程組的不動(dòng)點(diǎn)迭代法 143
4.6.2 非線性方程組的牛頓法 145
4.7 MATLAB自帶函數(shù)應(yīng)用 147
4.7.1 roots函數(shù) 147
4.7.2 fzero函數(shù) 148
4.7.3 fsolve函數(shù) 150
4.8 應(yīng)用案例 151
第5章 線性方程組的數(shù)值解法 155
5.1 Gauss消去法 155
5.1.1 上三角形方程組的求解 156
5.1.2 順序Gauss消去法 157
5.1.3 列選主元Gauss消去法 160
5.1.4 全選主元Gauss消去法 162
5.1.5 Gauss-Jordan消去法 163
5.1.6 追趕法 164
5.2 矩陣分解法 166
5.2.1 LU分解 166
5.2.2 Cholesky分解 168
5.3 線性方程組的迭代解法 170
5.3.1 范數(shù)與條件數(shù) 171
5.3.2 Jacobi迭代法 175
5.3.3 Gauss-Seidel迭代法 178
5.3.4 逐次超松弛迭代法 180
5.3.5 梯度法 183
5.4 病態(tài)方程組的求解 187
5.4.1 奇異值分解法 187
5.4.2 預(yù)處理共軛梯度法 189
5.5 MATLAB自帶函數(shù)應(yīng)用 192
5.5.1 rref函數(shù) 192
5.5.2 lu函數(shù) 192
5.5.3 chol函數(shù) 193
5.5.4 mldivide函數(shù)、左除(“\”)運(yùn)算符 194
5.5.5 mrdivide函數(shù)、右除(“/”)運(yùn)算符 195
5.6 應(yīng)用案例 195
第6章 插值法 201
6.1 插值多項(xiàng)式及存在唯一性 201
6.2 Lagrange插值 202
6.3 Newton插值 206
6.4 Hermite插值 210
6.4.1 Lagrange型Hermite插值多項(xiàng)式 210
6.4.2 Newton型Hermite插值多項(xiàng)式 211
6.5 分段低次插值 213
6.5.1 高次插值的Runge現(xiàn)象 213
6.5.2 分段線性插值 214
6.5.3 分段三次Hermite插值 216
6.5.4 三次樣條插值 218
6.6 二維插值 225
6.6.1 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)插值 225
6.6.2 散亂節(jié)點(diǎn)插值 228
6.7 MATLAB自帶函數(shù)應(yīng)用 229
6.7.1 polyfit函數(shù) 229
6.7.2 interp1函數(shù) 230
6.7.3 interp2函數(shù) 233
6.7.4 griddata函數(shù) 235
6.8 應(yīng)用案例 237
第7章 函數(shù)逼近與擬合 240
7.1 正交多項(xiàng)式 240
7.1.1 正交函數(shù)族 240
7.1.2 幾個(gè)常用的正交多項(xiàng)式 242
7.2 *佳一致逼近 246
7.3 *佳平方逼近 249
7.4 *小二乘擬合 252
7.4.1 線性*小二乘擬合 253
7.4.2 非線性*小二乘擬合 255
7.4.3 多元*小二乘擬合 256
7.5 有理函數(shù)逼近 256
7.5.1 連分式逼近 257
7.5.2 Padé逼近 259
7.6 傅里葉逼近 262
7.7 MATLAB自帶函數(shù)應(yīng)用 264
7.7.1 polyfit函數(shù) 264
7.7.2 lsqcurvefit函數(shù) 266
7.7.3 nlinfit函數(shù) 267
7.7.4 lsqlin函數(shù) 268
7.7.5 lsqnonlin函數(shù) 269
7.8 應(yīng)用案例 270
第8章 數(shù)值積分 275
8.1 插值型求積方法 275
8.1.1 梯形公式 276
8.1.2 辛普森公式 277
8.1.3 柯特斯公式 278
8.2 復(fù)化求積公式 279
8.2.1 復(fù)化梯形公式 279
8.2.2 復(fù)化辛普森公式 281
8.2.3 復(fù)化柯特斯公式 283
8.2.4 復(fù)化求積公式誤差分析 285
8.3 步長(zhǎng)逐次減半求積方法 286
8.3.1 步長(zhǎng)逐次減半梯形求積公式 287
8.3.2 步長(zhǎng)逐次減半辛普森求積公式 288
8.3.3 步長(zhǎng)逐次減半柯特斯求積公式 290
8.3.4 Romberg求積公式 291
8.4 自適應(yīng)求積方法 293
8.5 Gauss求積方法 295
8.5.1 Gauss求積公式的構(gòu)造 295
8.5.2 幾種常用的Gauss求積公式 297
8.6 重積分的數(shù)值解 303
8.7 MATLAB自帶函數(shù)應(yīng)用 304
8.7.1 trapz函數(shù) 304
8.7.2 integral函數(shù) 305
8.7.3 integral2函數(shù) 307
8.7.4 integral3函數(shù) 307
8.8 應(yīng)用案例 308
第9章 數(shù)值微分 313
9.1 利用差商近似導(dǎo)數(shù) 313
9.1.1 中點(diǎn)公式 313
9.1.2 利用Taylor公式構(gòu)造差商公式 314
9.1.3 差商公式誤差分析與步長(zhǎng)優(yōu)化 319
9.1.4 理查森外推法 321
9.2 插值型求導(dǎo)方法 323
9.3 樣條求導(dǎo) 325
9.4 利用數(shù)值積分求導(dǎo)數(shù) 327
9.5 數(shù)值偏導(dǎo)數(shù) 329
9.6 MATLAB自帶函數(shù)應(yīng)用 329
9.6.1 diff函數(shù) 329
9.6.2 gradient函數(shù) 330
9.6.3 surfnorm函數(shù) 331
9.7 應(yīng)用案例 333
第10章 特征值與特征向量的計(jì)算 339
10.1 特征值問(wèn)題概述 339
10.1.1 特征多項(xiàng)式 339
10.1.2 特征值范圍估計(jì) 340
10.2 冪法及反冪法 341
10.2.1 冪法 341
10.2.2 冪法的加速 344
10.2.3 反冪法 350
10.2.4 混合冪法 352
10.3 實(shí)對(duì)稱矩陣的Jacobi法 353
10.3.1 Givens變換 353
10.3.2 基本Jacobi法 358
10.4 Givens法和Householder法 360
10.4.1 Householder變換 360
10.4.2 一般矩陣約化為上Hessenberg矩陣 362
10.4.3 實(shí)對(duì)稱矩陣的三對(duì)角化 365
10.4.4 三對(duì)角陣特征值與特征向量的求解 367
10.5 QR方法 369
10.5.1 QR分解 369
10.5.2 基本QR方法 370
10.5.3 帶原點(diǎn)位移的QR方法 372
10.6 MATLAB自帶函數(shù)應(yīng)用 373
10.6.1 hess函數(shù) 373
10.6.2 qr函數(shù) 374
10.6.3 eig函數(shù) 374
10.7 應(yīng)用案例 376
第11章 常微分方程的數(shù)值解法 380
11.1 Euler方法 380
11.1.1 Euler公式的推導(dǎo) 380
11.1.2 Euler方法的改進(jìn) 383
11.2 Runge-Kutta方法 385
11.2.1 二階Runge-Kutta方法 385
11.2.2 三階Runge-Kutta方法 388
11.2.3 四階Runge-Kutta方法 390
11.2.4 隱式Runge-Kutta方法 391
11.3 線性多步法 392
11.3.1 Adams外推公式 392
11.3.2 Adams內(nèi)插公式 394
11.3.3 Adams預(yù)測(cè)校正公式 395
11.4 微分方程組的數(shù)值解 397
11.4.1 Euler方法 397
11.4.2 經(jīng)典四階Runge-Kutta方法 398
11.4.3 高階方程組的求解 399
11.5 剛性方程組的數(shù)值解 401
11.5.1 梯形公式 401
11.5.2 隱式Runge-Kutta方法 402
11.5.3 Adams隱式公式 403
11.6 邊值問(wèn)題的數(shù)值解 405
11.6.1 打靶法 405
11.6.2 差分法 409
11.7 MATLAB自帶函數(shù)應(yīng)用 411
11.7.1 ode系列函數(shù) 411
11.7.2 bvp系列函數(shù) 414
11.8 應(yīng)用案例 416
第12章 混沌數(shù)值實(shí)驗(yàn) 422
12.1 線段自映射 422
12.1.1 映射的不動(dòng)點(diǎn)和周期軌道 422
12.1.2 穩(wěn)定和超穩(wěn)定周期軌道 423
12.2 Logistic映射的倍周期分岔行為 425
12.2.1 Logistic方程的建立 425
12.2.2 Logistic映射的多樣形態(tài)與分岔圖 426
12.2.3 Feigenbaum普適常數(shù) 438
12.3 混沌的數(shù)學(xué)定義 440
12.4 Lyapunov指數(shù) 442
12.5 幾種典型的離散混沌系統(tǒng) 444
12.5.1 廣義Logistic映射 444
12.5.2 Henon映射 445
12.5.3 Clifford映射 447
12.6 幾種典型的連續(xù)混沌系統(tǒng) 448
12.6.1 Lorenz系統(tǒng) 448
12.6.2 Rössler系統(tǒng) 450
12.6.3 Chua電路 452
參考文獻(xiàn) 455
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MATLAB數(shù)值計(jì)算實(shí)戰(zhàn) -贈(zèng)送12小時(shí)高清同步配套教學(xué)視頻 作者簡(jiǎn)介
占海明
畢業(yè)于大連理工大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)。從2005年初參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽開(kāi)始接觸MATLAB到寫(xiě)作本書(shū)為止,使用MATLAB已十年有余。擅長(zhǎng)MATLAB科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和數(shù)學(xué)建模。大學(xué)期間曾參加過(guò)大連市高等數(shù)學(xué)競(jìng)賽并榮獲全市特等獎(jiǎng),還榮獲過(guò)“電工杯”數(shù)學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng),并多次榮獲國(guó)內(nèi)與國(guó)際數(shù)學(xué)建模比賽一等獎(jiǎng)。參與編寫(xiě)并出版了《詳解MATLAB在科學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用》及《基于MATLAB的高等數(shù)學(xué)問(wèn)題求解》兩部應(yīng)用圖書(shū)。