光波导中计算方法比较和总结

光波导中计算方法比较和总结
光波导中计算方法比较和总结

光束传输法(BPM)是目前光波导器件研究与设计领域最流行的方法之一,其基本思想是在给定初始场的前提下,一步一步地计算各个传播截面上的场分布。

特点:计算量较小,应用范围非常广泛

适用范围:计算光波导的模式、色散、双折射、传输损耗等;分析波导传输、连接、耦合,光栅的传输特性等。

有限差分法(FDM)是利用划分网格的方法将定解区域离散化为网格离散节点的集合,然后基于差分原理,以各离散点上函数的差商来近似替代该点上的偏导数,这样待求的偏微分方程定解问题可转化为一组相应的差分方程的问题。根据差分方程组,解出各离散点上的待求函数值,即为所求定解问题的离散解,再应用插值方法便可从离散解得到定解问题在整个场域上的近似解。

方法特点:原理简单、通用性好;对复杂结构,计算量大(矩阵运算)。(频域分析) 适用范围:计算光波导的模式求解。

现状:适用于较简单结构的分析。

时域有限差分方法(FDTD)是对电磁场E、H分量在空间和时间上分别采取交替抽样的离散方式,每一个E(或者H)场分量周围都有四个H(或者E)场分量环绕,应用这种离散方式将含时间变量的麦克斯韦旋度方程转化为一组差分方程,并在时间轴上逐步推进地求解空间电磁场。(它通过将麦克斯韦方程在时间、空间上离散化的方法实现对电磁波传播的模拟)

计算过程为:设置初始场,然后依时间步推进计算,并在每一时间步交替地计算每一离散点的电场和磁场。

特点:不需要矩阵运算,只需简单的加减乘除运算由前一时刻的场来获得下一时刻场的值。而且,它还非常适合于并行计算,这正好与当今计算机的发展趋势相吻合,这就更加提高了时域有限差分法解决实际复杂问题的能力。

适用范围:计算光波导的模场分布、有效折射率;研究波导之间的连接、耦合问题。

有限元法(FEM)是以变分原理为基础,把所要求解的微分方程转化为相应的变分问题,即泛函求极值问题。将分析的区域划分为很多的三角形或四边形(每个多边形构成一个基元),每个基元内部的场用多项式来表达,然后加入不同基元间场的连续条件,就可以得到整个横截面的场分布。

特点:较复杂---需要前处理(三角化,剖分);后处理:(场分布,伪解剔除)(通用性强,精度高)根据该方法对于各种各样的电磁计算问题具有较强的适应能力性,所形成的代数方程矩阵求解容易、收敛性好。

主要缺点:对于形状和分布复杂的三维问题,由于其变量多和剖分要求细,往往因计算机内存而受到限制。程序设计复杂、计算量较大。

适用范围:求解光波导的模式(有效折射率、色散、双折射、传输损耗等)。现状:功能最强大的数值方法之一。特别是上世纪90年代出现的矢量有限元方法,完全解决了有限元方法出现的伪解问题,大大降低了有限元法的后处理过程。

四年级简便运算

四年级下册简便计算归类总结简便计算 84x101 (300+6)x12 504x25 25x(4+8) 78x102 125x(35+8) 25x204 (13+24)x8 99x64 99X13+13 99x16 25+199X25 638x99 32X16+14X32 999x99 78X4+78X3+78X3 125X32X8 3600÷25÷4 25X32X12 5 8100÷4÷75 88X125 3000÷125÷8 72X125 1250÷25÷5 2 273-73-27

847-527-273 278+463+22+37 732+580+2 68 1034+780320+102 425+14+186 214-(86+1 4) 787-(87-29) 365-(65+118) 455-(155+23 0) 576-285+85 825-657+57 690-177+77 755-287+87 871-299 157-99 363-199 968-599 178X101-178 83X1 02-83X2 17X23-23X7 35X127-35X16-11X35 64÷(8X2)

1000÷(125X4) 375X(109-9) 456X(99+1) 容易出错类型(共五种类型) 600-60÷1520X4÷20 X4 736-35X20 25X4÷25X4 98-18X5+2 5 56X8÷56X8 280-80÷ 412X6÷12X6 175-75÷25 25X8÷25 80-20X2+6 0 36X9÷36X9 36-36÷6-6 25X8÷(25X 8) 100+45-100+45

数值计算方法学习心得

数值计算方法学习心得 ------一个代码的方法是很重要,一个算法的思想也很重要,但 在我看来,更重要的是解决问题的方法,就像爱因斯坦说的内容比 思维本身更重要。 我上去讲的那次其实做了挺充分的准备,程序的运行,pdf文档,算法公式的推导,程序伪代码,不过有一点缺陷的地方,很多细节 没有讲的很清楚吧,下来之后也是更清楚了这个问题。 然后一学期下来,总的来说,看其他同学的分享,我也学习到 许多东西,并非只是代码的方法,更多的是章胜同学的口才,攀忠 的排版,小冯的深入挖掘…都是对我而言比算法更加值得珍惜的东西,又骄傲地回想一下,曾同为一个项目组的我们也更加感到做项 目对自己发展的巨大帮助了。 同时从这些次的实验中我发现以前学到的很多知识都非常有用。 比如说,以前做项目的时候,项目导师一直要求对于要上传的 文件尽量用pdf格式,不管是ppt还是文档,这便算是对产权的一种 保护。 再比如代码分享,最基础的要求便是——其他人拿到你的代码 也能运行出来,其次是代码分享的规范性,像我们可以用轻量级Ubuntu Pastebin,以前做过一小段时间acm,集训队里对于代码的分享都是推荐用这个,像数值计算实验我觉得用这个也差不多了,其 次项目级代码还是推荐github(被微软收购了),它的又是可能更 多在于个人代码平台的搭建,当然像readme文档及必要的一些数据 集放在上面都更方便一些。

然后在实验中,发现debug能力的重要性,对于代码错误点的 正确分析,以及一些与他人交流的“正规”途径,讨论算法可能出 错的地方以及要注意的细节等,比如acm比赛都是以三人为一小组,讨论过后,讲了一遍会发现自己对算法理解更加深刻。 然后学习算法,做项目做算法一般的正常流程是看论文,尽量 看英文文献,一般就是第一手资料,然后根据论文对算法的描述, 就是如同课上的流程一样,对算法进一步理解,然后进行复现,最 后就是尝试自己改进。比如知网查询牛顿法相关论文,会找到大量 可以参考的文献。 最后的最后,想说一下,计算机专业的同学看这个数值分析, 不一定行云流水,但肯定不至于看不懂写不出来,所以我们还是要 提高自己的核心竞争力,就是利用我们的优势,对于这种算法方面 的编程,至少比他们用的更加熟练,至少面对一个问题,我们能思 考出对应问题的最佳算法是哪一个更合适解决问题。 附记: 对课程的一些小建议: 1. debug的能力不容忽视,比如给一个关于代码实现已知错误的代码给同学们,让同学们自己思考一下,然后分享各自的debug方法,一步一步的去修改代码,最后集全班的力量完成代码的debug,这往往更能提升同学们的代码能力。 2. 课堂上的效率其实是有点低的,可能会给学生带来一些负反馈,降低学习热情。 3. 总的来说还是从这门课程中学到许多东西。 数值分析学习心得体会

简便方法计算方法总结

简便方法计算方法总结-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

(一)“凑整巧算”——运用加法的交换律、结合律进行计算。要求学生善于观察题目,同时要有凑整意识。 【评注】凑整,特别是“凑十”、“凑百”、“凑千”等,是加减法速算的重要方法。 1、加法交换律 定义:两个数交换位置和不变, 公式:A+B =B+A, 例如:6+18+4=6+4+18 2、加法结合律 定义:先把前两个数相加,或者先把后两个数相加,和不变。 公式:(A+B)+C=A+(B+C), 例如:(6+18)+2=6+(18+2) 3、引申——凑整 例如:1.999+19.99+199.9+1999 =2+20+200+2000-0.001-0.01-0.1-1 =2222-1.111 =2220.889 【评注】所谓的凑整,就是两个或三个数结合相加,刚好凑成整十整百,譬如此题,“1.999”刚好与“2”相差0.001,因此我们就可以先把它读成“2”来进行计算。但是,一定要记住刚才“多加的”要“减掉”。“多减的”要“加上”! (二)运用乘法的交换律、结合律进行简算。 1、乘法交换律 定义:两个因数交换位置,积不变. 公式:A×B=B×A 例如:125×12×8=125×8×12 2、乘法结合律 定义:先乘前两个因数,或者先乘后两个因数,积不变。 公式:A×B×C=A×(B×C), 例如:30×25×4=30×(25×4) (三)运用减法的性质进行简算,同时注意逆进行。 1、减法 定义:一个数连续减去两个数,可以先把后两个数相加,再相减。 公式:A-B-C=A-(B+C),【注意:A-(B+C)= A-B-C的运用】 例如:20-8-2=20-(8+2) (四)运用除法的性质进行简算 (除以一个数,先化为乘以一个数的倒数,再分配)。 1、除法 定义:一个数连续除去两个数,可以先把后两个数相乘,再相除。 公式:A÷B÷C=A÷(B×C), 例如:20÷8÷1.25=20÷(8×1.25)

高等数学极限计算方法总结

极限计算方法总结 《高等数学》是理工科院校最重要的基础课之一,极限是《高等数学》的重要组成部分。求极限方法众多,非常灵活,给函授学员的学习带来较大困难,而极限学的好坏直接关系到《高等数学》后面内容的学习。下面先对极限概念和一些结果进行总结,然后通过例题给出求极限的各种方法,以便学员更好地掌握这部分知识。 一、极限定义、运算法则和一些结果 1.定义:(各种类型的极限的严格定义参见《高等数学》函授教材,这里不一一叙述)。 说明:(1)一些最简单的数列或函数的极限(极限值可以观察得到)都可 以用上面的极限严格定义证明,例如: )0,(0lim ≠=∞→a b a an b n 为常数且; 5 )13(lim 2 =-→x x ; ???≥<=∞→时当不存在, 时 当,1||1||0lim q q q n n ;等等 (2)在后面求极限时,(1)中提到的简单极限作为已知结果直接运 用,而不需再用极限严格定义证明。 2.极限运算法则 定理1 已知 )(lim x f ,)(lim x g 都存在,极限值分别为A ,B ,则下面极限都存在,且有 (1)B A x g x f ±=±)]()(lim[ (2)B A x g x f ?=?)()(lim (3))0(,)()(lim 成立此时需≠=B B A x g x f 说明:极限号下面的极限过程是一致的;同时注意法则成立的条件,当条 件不满足时,不能用。 3.两个重要极限 (1) 1sin lim 0=→x x x

(2) e x x x =+→10 ) 1(lim ; e x x x =+∞ →)11(lim 说明:不仅要能够运用这两个重要极限本身,还应能够熟练运用它们的变形形式, 作者简介:靳一东,男,(1964—),副教授。 例如:133sin lim 0=→x x x ,e x x x =--→21 0) 21(lim ,e x x x =+ ∞ →3 )31(lim ;等等。 4.等价无穷小 定理2 无穷小与有界函数的乘积仍然是无穷小(即极限是0)。 定理3 当0→x 时,下列函数都是无穷小(即极限是0),且相互等价,即有: x ~x sin ~x tan ~x arcsin ~x arctan ~)1ln(x +~1-x e 。 说明:当上面每个函数中的自变量x 换成)(x g 时(0)(→x g ),仍有上面的 等价 关系成立,例如:当0→x 时, 13-x e ~ x 3 ;)1ln(2x - ~ 2x -。 定理4 如果函数)(),(),(),(11x g x f x g x f 都是0x x →时的无穷小,且 )(x f ~)(1x f ,)(x g ~)(1x g ,则当) ()(lim 110 x g x f x x →存在时,)() (lim 0x g x f x x →也存在且等于)(x f )()(lim 110 x g x f x x →,即)() (lim 0x g x f x x →=) ()(lim 110x g x f x x →。 5.洛比达法则 定理5 假设当自变量x 趋近于某一定值(或无穷大)时,函数)(x f 和)(x g 满 足:(1))(x f 和)(x g 的极限都是0或都是无穷大; (2))(x f 和)(x g 都可导,且)(x g 的导数不为0; (3)) () (lim x g x f ''存在(或是无穷大);

归纳函数极限的计算方法

归纳函数极限的计算方法-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

归纳函数极限的计算方法 摘 要 :本文总结出了求极限的几种方法,比如用定义、公式、定理、性质求极限. 关键词 :函数极限;计算方法;洛必达法则; 四则运算 The sum of the Method of Computing Function Limit Abstract :The write sums up in this article several ways of extacting the limit by the means of definition, formula,nature, theorem and so on. Key Words :Function Limit ;Computing method ;L’Hospita l rules; Four fundamental rules 前言 极限的概念是高等数学中一个最基本、最重要的概念,极限理论是研究连续、导数、积分、级数等的基本工具,因此正确理解和运用极限的概念、掌握极限的求法,对学好数学分析是十分重要的.求极限的方法很多且非常灵活,本文归纳了函数极限计算的一些常见方法和技巧. 1. 预备知识 1.1函数极限的εδ-定义]1[ 设函数f 在点0x 的某个空心邻域'0(;)U x δ内有定义,A 为定数,若对任给的0ε>,存在正数'()δδ<,使得当00||x x δ<-<时有|()|f x A ε-<,则称函数当趋于0x 时以A 为极限,记作0 lim ()x x f x A →=或()f x A →0()x x →. 2.求函数极限的方法总结 极限是描述函数的变化趋势,以基于图形或直观结合定义可以求出一些简单的函数的极限;但是结构较为复杂的函数的图形不易画出,基于直观也就无法得出极

数值分析实验报告总结

数值分析实验报告总结 随着电子计算机的普及与发展,科学计算已成为现代科 学的重要组成部分,因而数值计算方法的内容也愈来愈广泛和丰富。通过本学期的学习,主要掌握了一些数值方法的基本原理、具体算法,并通过编程在计算机上来实现这些算法。 算法算法是指由基本算术运算及运算顺序的规定构成的完 整的解题步骤。算法可以使用框图、算法语言、数学语言、自然语言来进行描述。具有的特征:正确性、有穷性、适用范围广、运算工作量少、使用资源少、逻辑结构简单、便于实现、计算结果可靠。 误差 计算机的计算结果通常是近似的,因此算法必有误差, 并且应能估计误差。误差是指近似值与真正值之差。绝对误差是指近似值与真正值之差或差的绝对值;相对误差:是指近似值与真正值之比或比的绝对值。误差来源见表 第三章泛函分析泛函分析概要 泛函分析是研究“函数的函数”、函数空间和它们之间 变换的一门较新的数学分支,隶属分析数学。它以各种学科

如果 a 是相容范数,且任何满足 为具体背景,在集合的基础上,把客观世界中的研究对象抽 范数 范数,是具有“长度”概念的函数。在线性代数、泛函 分析及相关的数学领域,泛函是一个函数,其为矢量空间内 的所有矢量赋予非零的正长度或大小。这里以 Cn 空间为例, Rn 空间类似。最常用的范数就是 P-范数。那么 当P 取1, 2 ,s 的时候分别是以下几种最简单的情形: 其中2-范数就是通常意义下的距离。 对于这些范数有以下不等式: 1 < n1/2 另外,若p 和q 是赫德尔共轭指标,即 1/p+1/q=1 么有赫德尔不等式: II = ||xH*y| 当p=q=2时就是柯西-许瓦兹不等式 般来讲矩阵范数除了正定性,齐次性和三角不等式之 矩阵范数通常也称为相容范数。 象为元素和空间。女口:距离空间,赋范线性空间, 内积空间。 1-范数: 1= x1 + x2 +?+ xn 2-范数: x 2=1/2 8 -范数: 8 =max oo ,那 外,还规定其必须满足相容性: 所以

极限计算方法总结

极限计算方法总结 一、极限定义、运算法则和一些结果 1.定义:(各种类型的极限的严格定义参见《高等数学》函授教材,这里不一一叙述)。 说明:(1)一些最简单的数列或函数的极限(极限值可以观察得到)都可以用上面的 极限严格定义证明,例如:)0,(0lim ≠=∞→a b a an b n 为常数且; 5)13(lim 2=-→x x ;??? ≥<=∞→时当不存在,时当,1||1||0lim q q q n n ;等等 (2)在后面求极限时,(1)中提到的简单极限作为已知结果直接运用,而不需 再用极限严格定义证明。 2.极限运算法则 定理1 已知 )(lim x f ,)(lim x g 都存在,极限值分别为A ,B ,则下面极限都存在,且有 (1)B A x g x f ±=±)]()(lim[ (2)B A x g x f ?=?)()(lim (3))0(,)()(lim 成立此时需≠=B B A x g x f 说明:极限号下面的极限过程是一致的;同时注意法则成立的条件,当条件不满足时, 不能用。 3.两个重要极限 (1) 1sin lim 0=→x x x (2) e x x x =+→1 )1(lim ; e x x x =+∞→)11(l i m 说明:不仅要能够运用这两个重要极限本身,还应能够熟练运用它们的变形形式, 作者简介:靳一东,男,(1964—),副教授。 例如:133sin lim 0=→x x x ,e x x x =--→21 0) 21(lim ,e x x x =+∞ →3 )31(lim ;等等。 4.等价无穷小 定理2 无穷小与有界函数的乘积仍然是无穷小(即极限是0)。 定理3 当0→x 时,下列函数都是无穷小(即极限是0),且相互等价,即有: x ~x sin ~x tan ~x arcsin ~x arctan ~)1ln(x +~1-x e 。 说明:当上面每个函数中的自变量x 换成)(x g 时(0)(→x g ),仍有上面的等价 关系成立,例如:当0→x 时, 13-x e ~ x 3 ;)1ln(2 x - ~ 2x -。

小学简便计算方法总结

卓立教育-小学数学简便计算方法总结 一、拆分法:为了方便计算或能使计算变得简便,在进行计算时,会将某些数字拆分开来再进行重新组 合,这样的方法叫拆分法。 例题1:101+75=(100+1)+75=100+75+1=176 例题2:125×32=125×8×4=1000×4=4000 例题3:999×999+1999 =999×999+(1000+999)【将1999拆分】 =999×999+999+1000 去括号,并使用交换律交换位置 =999×999+999×1+1000 为使用乘法分配律,故将原式变形,给拆分出来的999乘以1 =999(999+1)+1000 使用乘法分配律,提取999 =999000+1000 =1000000 例题4:33333×66666+99999×77778 此题数字中最为特殊的是77778,我们发现这个数字加上22222正好等于100000,所以最好能从其他数字中拆分出来22222。经过观察,我们发现只有66666可以拆出,所以将66666拆分成22222×3。 原式=33333×3×22222+99999×77778 =99999×22222+99999×77778 =99999(22222+77778) =9999900000 例题5:13000÷125=13×1000÷125=13×8=104 例题6:19881988÷20002000 = 1988×10001÷2000×10001 =1998÷2000,即 二、归零法:为了方便计算或能使计算变得简便,在进行计算时,要在计算式中加上一个数再减去同一 个数的方法叫归零法。(即等于加了个“0”,所以叫归零法) 例题1:++++++ =+++++++- 在上式中,我们加了一个又减去了一个,等于没加没减。这样一来,除最后一项之外,每一项与前一项相加就会等于前一项。则: =1- 三、凑整法:为了方便计算或能使计算变得简便,在进行计算时,要通过“凑”的方式让计算式中出现 整百、整千、整万等数字。 例题:99999+9999+999+99+9 =(99999+1)+(9999+1)+(999+1)+(99+1)+(9+1)- (加了5个1,所以减去5) =100000+10000+1000+100+10-5 =111110—5 =111105 四、代入法:为了方便计算或能使计算变得简便,在进行计算时,把一些相同项用字母代替的方法。例题:﹙++﹚×﹙++﹚-﹙+++﹚×﹙+﹚

高数求极限方法总结

第一章极限计算方法总结 一、极限定义、运算法则和一些结果 1.定义: 数列极限、函数极限, 说明:(1)一些最简单的数列或函数的极限(极限值可以观察得到)都可以用上面的极限严格定义证明,例如:0)1(1 lim 2=+-∞→n n ;5)13(lim 2=-→x x ;1,0lim <=∞ →q q n n 当等。 定义证明按着总结的四个步骤来,缺一不可!(2)在后面求极限时,(1)中提到的简单极限 作为已知结果直接运用,而不需再用极限严格定义证明。 2.极限运算法则 定理1 已知 )(lim x f ,)(lim x g 都存在,极限值分别为A ,B ,则下面极限都存在, 且(1)B A x g x f ±=±)]()(lim[(2)B A x g x f ?=?)()(lim (3))0(,)()(lim 成立此时需≠=B B A x g x f 说明:极限号下面的极限过程是一致的;同时注意法则成立的条件,当条件不满足时,不能用。 3.两个重要极限 (1) 1sin lim 0=→x x x (2) e x x x =+→1 0)1(lim ; e x x x =+∞→)11(lim 说明:(1)不仅要能够运用这两个重要极限本身,还应能够熟练运用它们的变形形式。 (2)一定注意两个重要极限成立的条件。 例如: 133sin lim 0=→x x x ,e x x x =--→210)21(lim ,e x x x =+∞→3)31(lim ;等等。 4.等价无穷小 定理2 无穷小与有界函数的乘积仍然是无穷小(即极限是0)。 定理3 当0→x 时,下列函数都是无穷小(即极限是0),且相互等价,即有: x ~x sin ~x tan ~x arcsin ~x arctan ~)1ln(x +~1-x e 。 说明:当上面每个函数中的自变量x 换成)(x g 时(0)(→x g ),仍有上面的等价 关系成立,例如:当0→x 时, 13-x e ~ x 3 ;)1ln(2x - ~ 2x -。 定理4 如果函数 )(),(),(),(11x g x f x g x f 都是0x x →时的无穷小,且)(x f ~)(1x f , )(x g ~)(1x g ,则当)()(lim 110 x g x f x x →存在时,)() (lim 0x g x f x x →也存在且等于)()(lim 1 10x g x f x x →。 5.连续性 定理5 一切连续函数在其定义去间内的点处都连续,即如果0x 是函数)(x f 的定义去间内

四年级数学简便计算方法汇总

四年级数学简便计算:乘除法篇 一、乘法: 1.因数含有25和125的算式: 例如①:25×42×4 我们牢记25×4=100,所以交换因数位置,使算式变为25×4×42. 同样含有因数125的算式要先用125×8=1000。 例如②:25×32 此时我们要根据25×4=100将32拆成4×8,原式变成25×4×8。 例如③:72×125 我们根据125×8=1000将72拆成8×9,原式变成8×125×9。 重点例题:125×32×25 =(125×8)×(4×25) 2.因数含有5或15、35、45等的算式: 例如:35×16 我们根据需要将16拆分成2×8,这样原式变为 35×2×8。因为这样就可以先得出整十的数,运算起来比较简便。 3.乘法分配率的应用: 例如:56×32+56×68 我们注意加号两边的算式中都含有56,意思是32个56加上68个56的和是多少,于是可以提出56将算式变成56×(32+68) 如果是56×132—56×32 一样提出56,算是变成56×(132-32) 注意:56×99+56 应想99个56加上1个56应为100个56,所以原式变为56×(99+1) 或者56×101-56 =56×(101-1)另外注意综合运用,例如: 36×58+36×41+36 =36×(58+41+1) 47×65+47×36-47 =47×(65+36-1) 4.乘法分配率的另外一种应用: 例如:102×47 我们先将102拆分成100+2 算式变成(100+2)×47 然后注意将括号里的每一项都要与括号外的47相乘,算式变为: 100×47+2×47 例如:99×69 我们将99变成100-1 算式变成(100-1)×69 然后将括号里的数分别乘上69,注意中间为减号,算式变成: 100×69-1×69 二、除法: 1.连续除以两个数等于除以这两个数的乘积: 例如:32000÷125÷8 我们可以将算式变为32000÷(125×8) =32000÷1000 2.例如:630÷18 我们可以将18拆分成9×2 这时原式变为630÷(9×2) 注意要加括号,然后打开括号,原式变成 630÷9÷2=70÷2 三、乘除综合:

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数值计算方法复习提纲 第一章数值计算中的误差分析 1 2.了解误差 ( 绝对误差、相对误差 ) 3.掌握算法及其稳定性,设计算法遵循的原则。 1、误差的来源 模型误差 观测误差 截断误差 舍入误差 2误差与有效数字 绝对误差E(x)=x-x * 绝对误差限x*x x* 相对误差E r (x) ( x x* ) / x ( x x* ) / x* 有效数字 x*0.a1 a2 ....a n10 m 若x x*110m n ,称x*有n位有效数字。 2 有效数字与误差关系 ( 1)m 一定时,有效数字n 越多,绝对误差限越小; ( 2)x*有 n 位有效数字,则相对误差限为E r (x)1 10 (n 1)。 2a1 选择算法应遵循的原则 1、选用数值稳定的算法,控制误差传播; 例 I n 11n x dx e x e I 0 1 1 I n1nI n1 e △ x n n! △x0 2、简化计算步骤,减少运算次数; 3、避免两个相近数相减,和接近零的数作分母;避免

第二章线性方程组的数值解法 1.了解 Gauss 消元法、主元消元法基本思想及算法; 2.掌握矩阵的三角分解,并利用三角分解求解方程组; (Doolittle 分解; Crout分解; Cholesky分解;追赶法) 3.掌握迭代法的基本思想,Jacobi 迭代法与 Gauss-Seidel 4.掌握向量与矩阵的范数及其性质, 迭代法的收敛性及其判定。 本章主要解决线性方程组求解问题,假设n 行 n 列线性方程组有唯一解,如何得到其解? a 11x 1 a 12 x 2... a 1n x n b1 a 21x 1 a 22 x 2... a 2n x n b2 ... a n1x 1 a n 2 x 2... a nn x n b n 两类方法,第一是直接解法,得到其精确解; 第二是迭代解法,得到其近似解。 一、Gauss消去法 1、顺序G auss 消去法 记方程组为: a11(1) x1a12(1) x2... a1(1n) x n b1(1) a21(1) x1a22(1) x2... a2(1n) x n b2(1) ... a n(11) x1a n(12) x2... a nn(1) x n b n(1) 消元过程: 经n-1步消元,化为上三角方程组 a11(1) x1b1(1) a 21(2) x1a22(2 ) x2b2( 2 ) ... a n(1n) x1a n(n2) x2...a nn(n ) x n b n( n ) 第k步 若a kk(k)0 ( k 1)( k) a ik(k )(k )( k 1)( k )a ik(k )( k) a ij a ij a kk(k ) a kj b i b i a kk(k )b k k 1,...n 1 i, j k 1,....,n 回代过程:

论文二重极限计算方法

包头师范学院 本科毕业论文 题目:二重极限的计算方法 学生姓名:王伟 学院:数学科学学院 专业:数学与应用数学 班级:应数一班 指导教师:李国明老师 二〇一四年四月

摘要 函数极限是高等数学中非常重要的内容。关于一元函数的极限及求法,各种高等数学教材中都有详细的例题和说明。二元函数极限是在一元函数极限的基础上发展起来的,二者之间既有联系又有区别。本文在二元函数定义基础上通过求对数,变量代换等方式总结了解决二重极限问题的几种方法,并给出相关例题及解题步骤,及二重极限不存在的几种证明方法。 关键词:二重极限变量代换等不存在的证明二元函数连续性

Abstract The limit function is a very important contents of advanced mathematics. The limit of a function and method, all kinds of advanced mathematics textbooks are detailed examples and explanation. The limit function of two variables is the basis for the development in the limit of one variable function on it, there are both connections and differences in the two yuan on the basis of the definition of the logarithm function between the two, variable substitution, summarizes several methods to solve the problem of double limit, and gives some examples and solving steps. Several proof method and double limit does not exist. keywords: Double limit variable substitution, etc. There is no proof Dual function of continuity

小学数学简便计算方法汇总

小学数学简便计算方法汇总 1、提取公因式 这个方法实际上是运用了乘法分配律,将相同因数提取出来,考试中往往剩下的项相加减,会出现一个整数。 注意相同因数的提取。 例如: ×+× =×(+) 2、借来借去法 看到名字,就知道这个方法的含义。用此方法时,需要注意观察,发现规律。还要注意还哦 ,有借有还,再借不难。 考试中,看到有类似998、999或者等接近一个非常好计算的整数的时候,往往使用借来借去法。 例如: 9999+999+99+9 =9999+1+999+1+99+1+9+1—4 3、拆分法 顾名思义,拆分法就是为了方便计算把一个数拆成几个数。这需要掌握一些“好朋友”,如:2和5,4和5,2和,4和,8和等。分拆还要注意不要改变数的大小哦。 例如: ××25 =8×××25 =8×××25 4、加法结合律

注意对加法结合律 (a+b)+c=a+(b+c) 的运用,通过改变加数的位置来获得更简便的运算。 例如: +++ =(+)++ 5、拆分法和乘法分配律结 这种方法要灵活掌握拆分法和乘法分配律,在考卷上看到99、101、等接近一个整数的时候,要首先考虑拆分。 例如: 34× = 34×(10- 案例再现: 57×101= 6利用基准数 在一系列数种找出一个比较折中的数字来代表这一系列的数字,当然要记得这个数字的选取不能偏离这一系列数字太远。 例如: 2072+2052+2062+2042+2083 =(2062x5)+10-10-20+21 7利用公式法 (1) 加法: 交换律,a+b=b+a, 结合律,(a+b)+c=a+(b+c). (2) 减法运算性质:

(整理)数值分析计算方法超级总结

工程硕士《数值分析》总复习题(2011年用) [由教材中的习题、例题和历届考试题选编而成,供教师讲解和学生复习用] 一. 解答下列问题: 1)下列所取近似值有多少位有效数字( 注意根据什么? ): a) 对 e = 2.718281828459045…,取* x = 2.71828 b) 数学家祖冲之取 113355 作为π的近似值. c) 经过四舍五入得出的近似值12345,-0.001, 90.55000, 它们的有效 数字位数分别为 位, 位, 位。 2) 简述下名词: a) 截断误差 (不超过60字) b) 舍入误差 (不超过60字) c) 算法数值稳定性 (不超过60字) 3) 试推导( 按定义或利用近似公式 ): 计算3 x 时的相对误差约等于x 的相对 误差的3倍。 4) 计算球体积3 34r V π= 时,为使其相对误差不超过 0.3% ,求半径r 的相对 误差的允许范围。 5) 计算下式 341 8 )1(3)1(7)1(5)1(22345+-+---+---=x x x x x x P )( 时,为了减少乘除法次数, 通常采用什么算法? 将算式加工成什么形式? 6) 递推公式 ?????=-==- ,2,1,1102 10n y y y n n 如果取 * 041.12y y =≈= ( 三位有效数字 ) 作近似计算, 问计算到 10y 时误差为初始误差的多少倍? 这个计算过程数值稳定吗 ? 二. 插值问题: 1) 设函数 )(x f 在五个互异节点 54321,,,,x x x x x 上对应的函数值为 54321,,,,f f f f f ,根据定理,必存在唯一的次数 (A ) 的插值多项式 )(x P ,满足插值条件 ( B ) . 对此,为了构造Lagrange 插值多项式 )(x L ,由5个节点作 ( C ) 个、次数均为 ( D ) 次的插值基函数

考研数学极限计算方法:利用单侧极限

https://www.360docs.net/doc/5b17751735.html, 版权所有翻印必究 考研数学极限计算方法:利用单侧极限 今天给大家带来极限计算方法中的利用单侧极限来求极限。为什么会有单侧极限这种极限的计算方法呢,我们知道极限存在的充要条件要求函数左右两侧的极限同时存在且相等才表示函数极限存在,那么在极限计算中出现哪些“信号”是要分左右极限计算呢? 第一,当分段函数的分段点两侧表达式不同时,求分段点处的极限利用单侧极限。例如,讨论函数1,0arcsin(tan )()2,0ln(1arctan ),0121x e x x f x x x x x ?-+-?? 在0=x 处的极限。分析:在做这道题时我们发现0=x 处左右两侧的解析式是不同的,所以计算0=x 处的极限要分左右来求解,也即 1lim 22 1arctan lim 121)arctan 1ln(lim 000==?=-+++++→→→x x x x x x x x x ,1tan lim )arcsin(tan 1lim 00==---→→x x x e x x x ,左右两侧的极限同时存在且相等,所以1)(lim 0 =→x f x 。有一些特殊的分段函数,如,[],max{},min{},sgn x x x ,当题目中出现这几个函数时需要考虑单侧极限。 第二,如果出现(),arctan e a ∞∞∞,求极限是要分左右的,例如,???? ? ??+++→x x e e x x x sin 12lim 410分析:这道题让我们求解0=x 处的极限,我们发现它有x ,在脱绝对值时

版权所有翻印必究 https://www.360docs.net/doc/5b17751735.html, 2会出现负号,同时出现了e ∞,故分单侧计算极限, 11144400002sin 2sin 2sin lim lim lim lim 1111x x x x x x x x x x e x e x e x x x x e e e ++++→→→→????+++ ? ?+=+=+= ? ? ? ?+++????,11144400002sin 2sin 2sin lim lim lim lim 1111x x x x x x x x x x e x e x e x x x x e e e ----→→→→????+++ ? ?+=-=-= ? ? ? ?+++???? ,所以1sin 12lim 410=???? ? ??+++→x x e e x x x 。上述几种情况原理比较简单,但是需要同学们在做题目中多去总结,掌握其具体的解题思路,也要将知识点和不同类型的题目建立联系,提高自己的解题能力。

数值计算方法学习心得

数值计算方法学习心得 在研究生一年级的上半学期,我们安排了计算方法的课程,通过课堂授课、网上学习、学术报告以及课堂监督等方式的引导,我们对计算方法有了全新的认识。我们知道,数学是一门重要的基础学科。离开了数学,科技便无法发展。而在数学这门学科中,数值计算方法有着其不可取代的重要地位。 在授课的过程中,首先利用前几讲课的时间对计算方法的基础进行补充,考虑到有部分专业的学生在本科时期没有接触过计算方法这门课程;计算方法主要研究实际问题,当今社会计算机高速的发展,为人们使用数值计算方法解决科学技术中的各种数学问题提供了有力的硬件条件。要将关于数值计算的实际问题借助于计算机来解决,那么实际的上机操作就显得十分重要。因此,老师在平时课堂授课的同时,也推广网上学习,通过课堂掌握知识、网上复习内容双重方式学习,更有利于我们掌握知识,另外对于我们上机操作也具有十分重要的指导意义。通过网上看教学视频,一方面我们对课上学习的内用加深了印象,另一方面由于课堂上时间有限,对于某些知识,我们在听课时不是很清楚,似懂非懂,在网上学习的帮助下,我们可以在课后及时对这些知识进行进一步的消化,对于我们吸收知识也是一种很好的方式。此外,网上学习具有可重复性的优点,这是课堂上所不具有的特点,在课堂上不懂的知识,在网上可以反复学习,在网上学习中遇到的问题也能够反馈到课堂。所以课堂授课与网上学习相辅相成,各有优点,弥补了各自的不足之处。 很多课应用却是另一码事,学是一码事,当然课程的学术报告也十分重要, 程中,我们学会了,遇到问题却不会解决,所以课程学术报告此时起了关键作用。

学术报告是基于每组学生各自的专业设置的,这样做一方面检验学生应用计算方法的能力,另一方面也是为了引导学生将计算方法与本专业联系起来,学会应用学过的知识对现象进行描述、建模以及采用编程的方法处理数据等。 本学期的计算方法课程相当充实,在老师课上精心的授课、学生课下利用网上资源认真复习、对课程学术报告的完成以及课堂监督下,同学们都受益匪浅,尤其是对于数据处理方法的学习、思维的形成都有极其重要的作用,对于后期的专业研究也有深远的影响。 本学期已经接近尾声,计算方法课程也已经结束,在此向老师表示敬意和感谢。.

极限计算方法总结(简洁版)

极限计算方法总结(简洁版) 一、极限定义、运算法则和一些结果 1.定义:(各种类型的极限的严格定义参见《高等数学》函授教材,这里不一一叙述)。 说明:(1)一些最简单的数列或函数的极限(极限值可以观察得到)都可以用上面的极限严格定义证 明,例如:)0,(0lim ≠=∞→a b a an b n 为常数且;5)13(lim 2=-→x x ;???≥<=∞→时当不存在, 时当,1||1||0lim q q q n n ; 等等 (2)在后面求极限时,(1)中提到的简单极限作为已知结果直接运用,而不需再用极限严格定义证明。 2.极限运算法则 定理 1 已知 )(lim x f ,)(lim x g 都存在,极限值分别为A ,B ,则下面极限都存在,且有 (1) B A x g x f ±=±)]()(lim[ (2)B A x g x f ?=?)()(lim (3))0(,)()(lim 成立此时需≠=B B A x g x f 说明:极限号下面的极限过程是一致的;同时注意法则成立的条件,当条件不满足时,不能用。 3.两个重要极限 (1) 1sin lim 0=→x x x (2) e x x x =+ →1 )1(lim ; e x x x =+∞ →)11(lim 说明:不仅要能够运用这两个重要极限本身,还应能够熟练运用它们的变形形式, 作者简介:靳一东,男,(1964—),副教授。 例如: 133sin lim 0=→x x x ,e x x x =--→21 0)21(lim ,e x x x =+∞→3)3 1(lim ;等等。 4.等价无穷小 定理2 无穷小与有界函数的乘积仍然是无穷小(即极限是0)。 定理3 当0→x 时,下列函数都是无穷小(即极限是0),且相互等价,即有: x ~x sin ~x tan ~x arcsin ~x arctan ~)1ln(x +~1-x e 。 说明:当上面每个函数中的自变量x 换成)(x g 时(0)(→x g ),仍有上面的等价

(完整word版)四年级运算定律与简便运算知识点归纳与练习最终版.docx

三单元 -----运算定律与简便运算 班:姓名: 一、加减法运算定律 1、加法交换律 定:两个加数交位置,和不 字母表示: a b b a 例如: 16+23=23+16546+78=78+546 2、加法结合律 定:先把前两个数相加,或者先把后两个数相加,和不。 字母表示:(a b) c a (b c) 注意:加法合律有着广泛的用,如果其中有两个加数的和好是整十、整百、整千的,那么就可以利用 加法交律将原式中的加数行位置,再将两个加数合起来先运算。 例题:(1)50+98+50(2)488+40+60(3)165+93+35 3、减法的性质 注:减法交律、合律是由加法交律和合律衍生出来的。 减法的性质①:如果一个数减去两个数,那么后面两个减数的位置可以互。( 当减数与被减数有相同部分,可以他先相减) 字母表示: a b c a c b 例题:(1)198-75-98(2)528—89—128(3)226-58-26 减法的性质②:如果一个数连续减去两个数,那么相当于从个数当中减去后面两个数的和。(当减数之可以凑成整百、整十、整千,运算更便) 字母表示: a b c a (b c) 例题:(1)369-45-155(2)896-580-120(3)528—(150+128)(4)126-(26+88) 4.拆分、凑整法便算 拆分法:当一个数比整百、整千稍微大一些的候,我可以把个数拆分成整百、整千与一个小数的和, 然后利用加减法的交、合律行便算。例如: 103=100+3, 1006=1000+6,? 凑整法:当一个数比整百、整千稍微小一些的候,我可以把个数写成一个整百、整千的数减去一个小 的数的形式,然后利用加减法的运算定律行便算。例如: 97=100-3 ,998=1000-2 ,? 注意:拆分凑整法在加、减法中的便不是很明,但和乘除法的运算定律合起来就具有很大的便了。 例 4. 算下式,能便的行便算: ( 1) 89+106( 2) 56+98( 3)658+997

求极限的方法及例题总结

1.定义: 说明:(1)一些最简单的数列或函数的极限(极限值可以观察得到)都可以用上面的极限严格定义证明,例如:;5 )13(lim 2 =-→x x (2)在后面求极限时,(1)中提到的简单极限作为已知结果直接运用,而不需再用极限严格定义证明。 利用导数的定义求极限 这种方法要求熟练的掌握导数的定义。 2.极限运算法则 定理1 已知)(lim x f ,)(lim x g 都存在,极限值分别为A ,B ,则下面极限都存在,且有(1)B A x g x f ±=±)]()(lim[ (2)B A x g x f ?=?)()(lim (3) )0(,)()(lim 成立此时需≠=B B A x g x f 说明:极限号下面的极限过程是一致的;同时注意法则成立的条件,当条件不满足时,不能用。

. 利用极限的四则运算法求极限 这种方法主要应用于求一些简单函数的和、乘、积、商的极限。通常情况下,要使用这些法则,往往需要根据具体情况先对函数做某些恒等变形或化简。 8.用初等方法变形后,再利用极限运算法则求极限 例1 1213lim 1 --+→x x x 解:原式=4 3)213)(1(33lim )213)(1(2)13(lim 1221=++--=++--+→→x x x x x x x x 。 注:本题也可以用洛比达法则。 例2 ) 12(lim --+∞ →n n n n 解:原式= 2 3 11213lim 1 2)]1()2[(lim = -++ = -++--+∞ →∞ →n n n n n n n n n n 分子分母同除以 。 例3 n n n n n 323)1(lim ++-∞→

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