西南交通大学大学生交通科技大赛作品汇总表
注：“序号”栏中显示的是答辩顺序。
西南交通大学第二届大学生交通科技大赛参加现场答辩作品情况
西南交通大学第三届大学生交通科技大赛作品申报情况
西南交通大学第四届大学生交通科技大赛作品申报情况
西南交通大学第五届大学生交通科技大赛作品申报情况
西南交大 数值分析题库
考试目标及考试大纲 本题库的编纂目的旨在给出多套试题，每套试题的考查范围及难度配置均基于“水平测试”原则，按照教学大纲和教学内容的要求，通过对每套试题的解答，可以客观公正的评定出学生对本课程理论体系和应用方法等主要内容的掌握水平。通过它可以有效鉴别和分离不同层次的学习水平，从而可以对学生的学习成绩给出客观的综合评定结果。 本题库力求作到能够较为全面的覆盖教学内容，同时突显对重点概念、重点内容和重要方法的考查。考试内容包括以下部分： 绪论与误差：绝对误差与相对误差、有效数字、误差传播分析的全微分法、相对误差估计的条件数方法、数值运算的若干原则、数值稳定的算法、常用数值稳定技术。 非线性方程求解：方程的近似解之二分法、迭代法全局收敛性和局部收敛定理、迭代法误差的事前估计法和事后估计法、迭代过程的收敛速度、r 阶收敛定理、Aitken加速法、Ne w to n法与弦截法、牛顿局部收敛性、Ne w to n收敛的充分条件、单双点割线法（弦截法）、重根加速收敛法。 解线性方程组的直接法：高斯消元法极其充分条件、全主元消去法、列主元消去法、高斯-若当消元法、求逆阵、各种消元运算的数量级估计与比较、矩阵三角分解法、Doolittle 和Crout三角分解的充分条件、分解法的手工操作、平方根法、Cholesky分解、改进的平方根法(免去开方)、可追赶的充分条件及适用范围、计算复杂性比较、严格对角占优阵。 解线性方程组迭代法：向量和矩阵的范数、常用向量范数的计算、范数的等价性、矩阵的相容范数、诱导范数、常用范数的计算；方程组的性态和条件数、基于条件数误差估计与迭代精度改善方法；雅可比（Jacobi）迭代法、Gauss-Seidel迭代法、迭代收敛与谱半径的关系、谱判别法、基于范数的迭代判敛法和误差估计、迭代法误差的事前估计法和事后估计法；严格对角占优阵迭代收敛的有关结论；松弛法及其迭代判敛法。 插值法：插值问题和插值法概念、插值多项式的存在性和唯一性、插值余项定理；Lagrange插值多项式；差商的概念和性质、差商与导数之间的关系、差商表的计算、牛顿（Newton）插值多项式；差分、差分表、等距节点插值公式；Hermite插值及其插值基函数、误差估计、插值龙格（Runge）现象；分段线性插值、分段抛物插值、分段插值的余项及收敛性和稳定性；样条曲线与样条函数、三次样条插值函数的三转角法和三弯矩法。 曲线拟合和函数逼近：最小二乘法原理和多项式拟合、函数线性无关概念、法方程有唯一解的条件、一般最小二乘法问题、最小二乘拟合函数定理、可化为线性拟合问题的常见函数类；正交多项式曲线拟合、离散正交多项式的三项递推法。最佳一致逼近问题、最佳一致逼近多项式、切比雪夫多项式、切比雪夫最小偏差定理、切比雪夫多项式的应用(插值余项近似极小化、多项式降幂)。本段加黑斜体内容理论推导可以淡化，但概念需要理解。 数值积分与微分：求积公式代数精度、代数精度的简单判法、插值型求积公式、插值型求积公式的代数精度；牛顿一柯特斯(Newton-Cotes)公式、辛卜生（Simpson）公式、几种低价牛顿一柯特斯求积公式的余项；牛顿一柯特斯公式的和收敛性、复化梯形公式及其截断误差、复化Simpson公式及其截断误差、龙贝格（Romberg）求积法、外推加速法、高斯型求积公式、插值型求积公式的最高代数精度、高斯点的充分必要条件。正交多项式的构造方法、高斯公式权系数的建立、Gauss-Legendre公式的节点和系数。本段加黑斜体内容理论推导可以淡化，但概念需要理解。 常微分方程数值解：常微分方程初值问题数值解法之欧拉及其改进法、龙格—库塔法、阿当姆斯方法。
第一学期西南交大理论力学C第3次作业答案
本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下： 一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题) 1. 一点作曲线运动，开始时速度 v0=10m/s , 某瞬时切向加速度a t=4m/s2,则2s末该点的速度的大小为。 (A) 2 m/s (B) 18 m/s (C) 12 m/s (D) 无法确定 你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考： 2. 点作曲线运动，若其法向加速度越来越大，则该点的速度。 (A) 越来越大 (B) 越来越小 (C) 大小变化不能确定 你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考： 3. 若点的运动方程为，则它的运动轨迹是。 (A) 半圆弧 (B) 圆周 (C) 四分之一圆弧 (D) 椭圆 你选择的答案： B [正确] 正确答案：B 解答参考： 4. 图示均质杆的动量p= 。杆的质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为 。
(A) mlω (B) mlω (C) mlω (D) 0 你选择的答案： A [正确] 正确答案：A 解答参考： 5. 图示均质圆盘质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为ω。对转轴O的动量矩L O的大小和方向为。 (A) L O=mr2ω (顺时针方向） (B) L O=m r2ω (顺时针方向） (C) L O=m r2ω (顺时针方向）
你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：C 解答参考： 6. 已知P= kN，F1=，物体与地面间的静摩擦因数f s=，动摩擦因数f d=则 物体所受的摩擦力的大小为。 (A) kN (B) kN (C) kN (D) 0 你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考： 7. 已知物块与水平面间的摩擦角，今用力F1=推动物块，P=1kN。则物块将。 (A) 平衡 (B) 滑动 (C) 处于临界平衡状态 (D) 滑动与否不能确定 你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]
2018年西南交通大学数学建模竞赛题目——A题：测点分布问题
2018年西南交通大学数学建模竞赛题目 （请先阅读“论文封面及格式要求”） A题：均匀布点问题 均匀布点问题在工程领域里面经常遇到。比如我们在进行天气预报的时候，天气演化的数值计算模型是通过在球面上布置网格进行的。在地球表面布置计算网格时，这些网格点必须是均匀的（图1给出了两种比较均匀的计算网格），才能保证计算是均匀的，进而在此基础上进行数值演化计算。 图1 两种均匀分布的计算网格 在岩土工程领域，在进行地质体的力学计算时，同样需要计算网格是均匀的，这就需要在地质体表面也均匀的分布点。相对于天气预报的球体，地质体一般是不规则的几何体（图2给出了一个不规则几何体的例子），在不规则形体表面均匀分布点会更加复杂一些。 图2 一些不规则形体的例子 除了计算网格的设置，我们在各个工程领域会遇到需要布置测点来测量物理量的问题，这时候常常需要布置的测点也是均匀的，而且很多时候不仅要在空间上是均匀的，对于某些变量来说也是均匀的。比如在布置地震台时，断层附近就要加密，历史上无地震的地区就可以布置的稀疏一些，此时地震台网的分布就应该是在考虑空间位置的同时，对于地震发生概率是均匀的（图3给出了中国国家地震台站分布图）；在布置人口监测点时，人口密集的地方就要多布置，人口稀疏的地区就可以少布置一些。当然上述只是举了一些例子，真实的分布时要考虑多重因素，而且均匀性的定义也是不确定的。
图3 中国国家地震台站分布图 请建立数学模型回答以下问题： 1、如何在标准的球面上均匀分布测点？如何度量测点分布的均匀性？请给出球面点分布均匀性的度量标准并给出在此标准下最佳的球面均匀分布点的方法及结果。 2、若为非规则几何体，给出任意几何形体表面均匀分布点的数学模型。 3、在地震及环境工程等领域，在分布监测点时，多考虑一个影响因素（如地震发生概率、人口密度等等），建立数学模型，使测点分布也是“均匀”的。
第一学期西南交大理论力学C第1次作业答案
本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下： 一、单项选择题(只有一个选项正确，共26道小题) 1. 考虑力对物体作用的运动效应和变形效应，力是。 (A) 滑动矢量 (B) 自由矢量 (C) 定位矢量 正确答案：C 解答参考： 2. 考虑力对物体作用的运动效应，力是。 (A) 滑动矢量 (B) 自由矢量 (C) 定位矢量 正确答案：A 解答参考： 3. 图示中的两个力，则刚体处于。 (A) 平衡 (B) 不平衡 (C) 不能确定 你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考： 4.
作用力的大小等于100N，则其反作用力的大小为。 (A) (B) (C) 不能确定 你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考： 5. 力的可传性原理只适用于。 (A) 刚体 (B) 变形体 (C) 刚体和变形体 你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：A 解答参考： 6. 图示结构，各杆自重不计，则杆BC是。
(A) 二力杆 (B) 不能确定 你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：A 解答参考： 7. 图示作用于三角架的杆AB中点处的铅垂力如果沿其作用线移动到杆BC的中点，那么A、C处支座的约束力的方向。 (A) 不改变 (B) 改变 (C) 不能确定 你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考： 8.
图示构架ABC中，力作用在销钉C上，则销钉C对杆AC的作用力与销钉C对杆B C的作用力。 (A) 等值、反向、共线 (B) 分别沿AC和BC (C) 不能确定 你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考： 9. 如图所示，物体处于平衡，，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。 (A) 正确 (B) 不正确
西南交大数值分析题库填空
一. 填空 2．Gauss型求积公式不是插值型求积公式。（限填“是”或“不是”） 3. 设l k(x)是关于互异节点x0, x1,…, x n, 的Lagrange 插值基函数，则 0 m=1,2,…,n 5．用个不同节点作不超过次的多项式插值，分别采用Lagrange插值方法与Newton插值方法所得多项式相等(相等, 不相等)。 。 7. n个不同节点的插值型求积公式的代数精度一定会超过n-1次 8.f(x)=ax7+x4+3x+1,f[20, 21,…,27]= a，f [20, 21,…,28]= 0 10设 (i=0,1,…,n)，则＝ _x_ , 这里（x i x j,ij, n2）11.设称为柯特斯系数 则=______1____ 12采用正交多项式拟合可避免最小二乘或最佳平方逼近中常见的_法方程组病态___问题。 13辛卜生（Simpson）公式具有___3____次代数精度。 14 牛顿插商与导数之间的关系式为： 15试确定[0,1]区间上2x3的不超过二次的最佳一致逼近多项式p(x), 该多项式唯一否？答：p(x)=(3/2)x, ; 唯一。 17.给定方程组记此方程组的Jacobi迭代矩阵为B J=(a ij)33，则a23= -1； ,且相应的Jacobi迭代序列是__发散_____的。 18.欧拉预报--校正公式求解初值问题的迭代格式(步长为h) ，此方法是阶方法。 ，此方法是 2阶方法。 19. 2n阶Newton-Cotes公式至少具有2n+1次代数精度。 20.设，则关于的 ||f|| =1 21矩阵的LU分解中L是一个 _为单位下三角阵，而U是一个上三角阵____。 22.设y=f (x1,x2) 若x1,x2,的近似值分别为x1*, x2*,令y*=f(x1*,x2*)作为y的近似值,其绝对误差限的估计式为: ||f(x1*,x2*)|x1-x*1|+ |f(x1*,x2*)|x2- x*2| 23设迭代函数(x)在x*邻近有r（1）阶连续导数，且x* = (x*)，并且有(k) (x*)=0 (k=1,…,r-1)，但(r) (x*)0，则x n+1=(x n)产生的序列{ x n }的收敛阶数为___r___ 24设公式为插值型求积公式，则, 且=b-a 25称微分方程的某种数值解法为p阶方法指的是其局部截断误差 为O(h p+1)。 26.设x0, x1,x2是区间[a, b]上的互异节点，f(x)在[a, b]上具有各阶导数，过
理论力学B考试前辅导资料 题库及答案 西南交通大学
理论力学B 1只要知道作用在质点上的力，那么质点在任一瞬时的运动状态就完全确定了。（）正确答案：错误 2在惯性参考系中，不论初始条件如何变化，只要质点不受力的作用，则该质点应保持静止或等速直线运动状态。（）正确答案：正确 3作用于质点上的力越大，质点运动的速度也越大。（）正确答案：错误 4牛顿定律适用于任意参考系。（）正确答案：错误 5二力平衡条件中的两个力作用在同一物体上；作用力和反作用力分别作用在两个物体上。（）正确答案：正确 6分力一定小于合力。（）正确答案：错误 7 刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。（）正确答案：正确 8 物体的最大静摩擦力总是与物体的重量P成正比，即Fmax = fs P。正确答案：错误 9若系统的总动量为零，则系统中每个质点的动量必为零。（）正确答案：错误 10冲量的量纲与动量的量纲相同。（）正确答案：正确 11质点系的内力不能改变质点系的动量与动量矩。（）正确答案：错误 12质点系内力所做功之代数和总为零。（）正确答案：错误 13如果某质点系的动能很大，则该质点系的动量也很大。（）正确答案：错误 14点的牵连速度是动参考系相对于固定参考系的速度。（）正确答案：错误 15点的牵连加速度是动参考系相对于固定参考系的加速度。（）正确答案：错误 16当牵连运动为平动（移动）时，相对加速度等于相对速度对时间的一阶导数。（）正确答案：正确 17力对任一点之矩在通过该点的任意轴上的投影等于力对该轴之矩。（）正确答案：正确 18当力与轴共面时，力对该轴之矩等于零。（）正确答案：正确 19在空间问题中，力偶对刚体的作用完全由力偶矩矢决定。（）正确答案：正确 20定轴转动刚体上与转动轴平行的任一直线上的各点加速度的大小相等，而且方向也相同。（）正确答案：正确 21刚体作平动（移动）时，其上各点的轨迹相同，均为直线。（）正确答案：错误 22 刚体作定轴转动时，垂直于转动轴的同一直线上的各点，不但速度的方向相同而且其加速度的方向也相同。（）正确答案：正确 23两个作定轴转动的刚体，若其角加速度始终相等，则其转动方程相同。（）正确答案：错误 24刚体平动时，若刚体上任一点的运动已知，则其它各点的运动随之确定。（）正确答案：正确 25运动学只研究物体运动的几何性质，而不涉及引起运动的物理原因。（）正确答案：正确 26在某瞬时，点运动的切向加速度和法向加速度都等于零，则该点一定作匀速直线运动。（）正确答案：正确 27已知点运动的轨迹，并且确定了原点，则用弧坐标s（t）可以完全确定动点在轨迹上的位置。（）正确答案：正确 1.质点系内力所做功之代数和总为零。（）说法错误 2.刚体作平动（移动）时，其上各点的轨迹相同，均为直线。（）说法错误 3. 在自然坐标系中，如果速度的大小ν=常数，则其切向加速度at=0. 说法正确 4. 在惯性参考系中，不论初始条件如何变化，只要质点不受力的作用，则该质点应保持静
西南交大数值分析题库积分微分方程
用复化梯形公式计算积分 1 ()f x dx ?,要把区间[0,1]一般要等分 41 份才能保 证满足误差小于0.00005的要求（这里(2) () 1f x ∞ ≤） ；如果知道(2) ()0f x >，则 用复化梯形公式计算积分1 ()f x dx ? 此实际值 大 (大，小)。 在以1 0((),())()(),(),()[0,1]g x f x xf x g x dx f x g x C = ∈?为内积的空间C[0,1] 中，与非零常数正交的最高项系数为1的一次多项式是 2 3 x - 3. (15分)导出用Euler 法求解 (0)1y y y λ'=??=? 的公式, 并证明它收敛于初值问题的精确解 解 Euler 公式 11,1,,,k k k x y y h y k n h n λ--=+== L -----------(5分) ()()1011k k k y h y h y λλ-=+==+L ------------------- (10分) 若用复化梯形求积公式计算积分1 x I e dx = ? 区间[0,1]应分 2129 等分，即要 计算个 2130 点的函数值才能使截断误差不超过 71 102 -?；若改用复化Simpson 公式，要达到同样精度区间[0,1]应分12 等分，即要计算个 25 点的函数值 1．用Romberg 法计算积分 2 3 2 x e dx -? 解 []02()()2b a T f a f b -= += 9.6410430E-003 10221()222 b a a b T T f -+=+= 5.1319070E-003 10 022243 T T S -= = 4.6288616E-003 22T = 4.4998E-003 21 122243 T T S -= = 4.E-003 10 02221615 S S C -= = 4.6588636E-003 32T = 4.7817699E-003 32 222243 T T S -= = 4.1067038E-003
数值分析上机报告
数值分析上机报告 班级：20级学隧2班 姓名：000000000 学号：00000000000
目录 1 序言 (6) 2 题目 (7) 2.1 题2 (7) 2.1.1 题目内容 (7) 2.1.2 MATLAB程序 (8) 2.1.3 计算结果 (8) 2.1.4 图形 (9) 2.1.5 分析 (14) 2.2 题3 (14) 2.2.1 题目内容 (14) 2.2.2 程序 (14) 2.2.3 计算结果 (14) 2.2.4 图形 (15) 2.2.5 分析 (16) 2.3 选做题5 (16) 2.3.1方法介绍 (17) 2.3.2计算结果及分析 (17) 3总结 (18) 4．附录 (19) 4.1 题1程序代码 (19) 4.2 题2程序代码 (22) 4.3 题3程序代码 (26)
数值分析2015上机实习报告要求 1．应提交一份完整的实习报告。具体要求如下： （1）报告要排版，美观漂亮（若是纸质要有封面，封面上）要标明姓名、学号、专业和联系电话； （2）要有序言，说明所用语言及简要优、特点，说明选用的考量； （3）要有目录，指明题目、程序、计算结果，图标和分析等内容所在位置，作到信息简明而完全； （4）要有总结，全方位总结机编程计算的心得体会； （5）尽量使报告清晰明了，一般可将计算结果、图表及对比分析放在前面，程序清单作为附录放在后面，程序中关键部分要有中文说明或标注， 指明该部分的功能和作用。 2．程序需完好保存到期末考试后的一个星期，以便老师索取用于验证、询问或质疑部分内容。 3．认真完成实验内容，可以达到既学习计算方法又提高计算能力的目的，还可以切身体会书本内容之精妙所在，期间可以得到很多乐趣。 4．拷贝或抄袭他人结果是不良行为，将视为不合格。 5．请按任课老师要求的时间和载体（电子或纸质）提交给任课老师。
西南交通大学2018-2019数值分析Matlab上机实习题
数值分析2018-2019第1学期上机实习题 f x，隔根第1题.给出牛顿法求函数零点的程序。调用条件：输入函数表达式() a b，输出结果：零点的值x和精度e，试取函数 区间[,] ，用牛顿法计算附近的根，判断相应的收敛速度，并给出数学解释。 1.1程序代码： f=input('输入函数表达式：y=','s'); a=input('输入迭代初始值：a='); delta=input('输入截止误差：delta='); f=sym(f); f_=diff(f); %求导 f=inline(f); f_=inline(f_); c0=a; c=c0-f(c0)/f_(c0); n=1; while abs(c-c0)>delta c0=c; c=c0-f(c0)/f_(c0); n=n+1; end err=abs(c-c0); yc=f(c); disp(strcat('用牛顿法求得零点为',num2str(c))); disp(strcat('迭代次数为',num2str(n))); disp(strcat('精度为',num2str(err))); 1.2运行结果： run('H:\Adocument\matlab\1牛顿迭代法求零点\newtondiedai.m') 输入函数表达式：y=x^4-1.4*x^3-0.48*x^2+1.408*x-0.512 输入迭代初始值：a=1 输入截止误差：delta=0.0005 用牛顿法求得零点为0.80072 迭代次数为14 精度为0.00036062 牛顿迭代法通过一系列的迭代操作使得到的结果不断逼近方程的实根，给定一个初值，每经过一次牛顿迭代，曲线上一点的切线与x轴交点就会在区间[a,b]上逐步逼近于根。上述例子中，通过给定初值x=1，经过14次迭代后，得到根为0.80072，精度为0.00036062。
第一学期西南交大理论力学C第次作业答案
第一学期西南交大理论 力学C第次作业答案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下： 一、单项选择题(只有一个选项正确，共26道小题) 1. 考虑力对物体作用的运动效应和变形效应，力是。 (A) 滑动矢量 (B) 自由矢量 (C) 定位矢量 正确答案：C 解答参考： 2. 考虑力对物体作用的运动效应，力是。 (A) 滑动矢量 (B) 自由矢量 (C) 定位矢量 正确答案：A 解答参考： 3. 图示中的两个力，则刚体处于。 (A) 平衡 (B) 不平衡 (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 4. 作用力的大小等于100N，则其反作用力的大小为。 (A)
(B) (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 5. 力的可传性原理只适用于。 (A) 刚体 (B) 变形体 (C) 刚体和变形体 正确答案：A 解答参考： 6. 图示结构，各杆自重不计，则杆BC是。 (A) 二力杆 (B) 不能确定 正确答案：A 解答参考： 7. 图示作用于三角架的杆AB中点处的铅垂力如果沿其作用线移动到杆BC的中点，那么A、C处支座的约束力的方向。 (A) 不改变 (B) 改变 (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 8. 图示构架ABC中，力作用在销钉C上，则销钉C对杆AC的作用力与销钉C对杆BC的作用力。 (A) 等值、反向、共线
(B) 分别沿AC和BC (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 9. 如图所示，物体处于平衡，，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。 (A) 正确 (B) 不正确 (C) 不能确定 正确答案：A 解答参考： 10. 如图所示，物体处于平衡，自重不计，接触处是光滑的, 图中所画受力图是。 (A) 正确 (B) A处约束力不正确 (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 11. 如图所示，各杆处于平衡，杆重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。 (A) 正确 (B) A处及B处约束力不正确 (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 12. 如图所示，梁处于平衡，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图是。 (A) 正确 (B) B处约束力不正确
西南交大理论力学作业
达朗伯原理作业B 参考解答 1．如题图所示，均质细圆环的质量为m ，半径为r ，C 为质心。圆环在铅垂平面内，可绕位于圆环周缘的光滑固定轴O 转动。圆环于OC 水平时，由静止释放，要求用达朗伯原理求释放瞬时圆环的角加速度及轴承O 的约束力。 解: 将惯性力向质心C 简化，其受力(含惯性力)图见右下。 其中 αα2I I , mr M mr F C == 由动静法得 0 , 0Ox =?=∑F F x r g rmg rF M F M O 2 ,0 , 0)(I IC =?=?+=∑αv 2 , 0 , 0I mg F mg F F F Oy Oy y = ?=?+=∑
2．重物A 质量为m 1，系在绳子上，绳子跨过不计质量的固定滑轮D ，并绕在鼓轮B 上，如题图所示。由于重物下降，带动了轮C ，使它沿水平轨道滚动而不滑动。设鼓轮半径为r ，轮C 的半径为R ，两者固连在一起，总质量为m 2，对于其过质心C 的水平轴的回转半径为ρ 。要求用达朗伯原理求鼓轮B 的角加速度和鼓轮B 所受摩擦力。 解：在定滑轮质量不计的假设下，定滑轮两端绳子拉力相等。受力图（含惯性力）如右下所示 对物块A 对轮C 注意有运动学关系 和 可解得 0 ,011T =?+=∑g m a m F F y 0)( ,0)(0 ,02T S 2T =++?==??=∑∑C C E C x a Rm F R r J M F a m F F αF R a R r R r a C )()(+=+=α2 2ρ m J C =212221)()() (r R m R m r R g m ++++= ραa a 1 A m 2 12222 21S )()()(r R m R m Rr g m m F +++?=ρρ
数值分析西南交通大学
1.填空 (1). 在等式∑== n k k k n x f a x x x f 0 10)(],,,[ 中, 系数a k 与函数f (x ) 无 关。 （限填“有”或“无”） (2). Gauss 型求积公式不是 插值型求积公式。（限填“是”或“不是”） 或“无”） (3). 设l k (x )是关于互异节点x 0, x 1,…, x n , 的Lagrange 插值基函数，则 ∑=-n k k m k x l x x 0 )()(≡0 m=1,2,…,n (4). ? ? ? ? ??-=3211A ，则=1||||A 4 ，=2||||A 3.6180340 ，=∞||||A 5 ； (5). 用1n +个不同节点作不超过n 次的多项式插值，分别采用Lagrange 插值方法与Newton 插值方法所得多项式 相等 (相等, 不相等)。 (6). 函数3 320, 10(),01(1),12x f x x x x x x -≤=B ρ，故Jacobi 方法发散。 （2）对Gauss-Seidel 方法，迭代矩阵为
数值分析2016上机实验报告
序言 数值分析是计算数学的范畴，有时也称它为计算数学、计算方法、数值方法等，其研究对象是各种数学问题的数值方法的设计、分析及其有关的数学理论和具体实现的一门学科，它是一个数学分支。是科学与工程计算（科学计算）的理论支持。许多科学与工程实际问题（核武器的研制、导弹的发射、气象预报）的解决都离不开科学计算。目前，试验、理论、计算已成为人类进行科学活动的三大方法。 数值分析是计算数学的一个主要部分,计算数学是数学科学的一个分支,它研究用计算机求解各种数学问题的数值计算方法及其理论与软件实现。现在面向数值分析问题的计算机软件有：C,C++,MATLAB,Python,Fortran等。 MATLAB是matrix laboratory的英文缩写，它是由美国Mathwork公司于1967年推出的适合用于不同规格计算机和各种操纵系统的数学软件包，现已发展成为一种功能强大的计算机语言，特别适合用于科学和工程计算。目前，MATLAB应用非常广泛，主要用于算法开发、数据可视化、数值计算和数据分析等，除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。 本实验报告使用了MATLAB软件。对不动点迭代，函数逼近（lagrange插值，三次样条插值，最小二乘拟合），追赶法求解矩阵的解，4RungeKutta方法求解，欧拉法及改进欧拉法等算法做了简单的计算模拟实践。并比较了各种算法的优劣性，得到了对数值分析这们学科良好的理解，对以后的科研数值分析能力有了极大的提高。
目录 序言 (1) 问题一非线性方程数值解法 (3) 1.1 计算题目 (3) 1.2 迭代法分析 (3) 1.3计算结果分析及结论 (4) 问题二追赶法解三对角矩阵 (5) 2.1 问题 (5) 2.2 问题分析（追赶法） (6) 2.3 计算结果 (7) 问题三函数拟合 (7) 3.1 计算题目 (7) 3.2 题目分析 (7) 3.3 结果比较 (12) 问题四欧拉法解微分方程 (14) 4.1 计算题目 (14) 4.2.1 方程的准确解 (14) 4.2.2 Euler方法求解 (14) 4.2.3改进欧拉方法 (16) 问题五四阶龙格-库塔计算常微分方程初值问题 (17) 5.1 计算题目 (17) 5.2 四阶龙格-库塔方法分析 (18) 5.3 程序流程图 (18) 5.4 标准四阶Runge-Kutta法Matlab实现 (19) 5.5 计算结果及比较 (20) 问题六舍入误差观察 (22) 6.1 计算题目 (22) 6.2 计算结果 (22) 6.3 结论 (23) 7 总结 (24) 附录
西南交通大学理论力学作业答案⑾
达朗伯原理作业参考答案及解答 1．汽车以加速度a 作水平直线运动，如图所示。若不计车轮质量，汽车的总质量为m ，质心距地面的高度为h 。若汽车的前后轮轴到过质心的铅垂线的距离分别等于l 1和l 2。试求前后轮的铅垂压力；并分析汽车行驶加速度a 为何值时其前后轮的压力相等（滚动摩擦阻力不计）？ 答案：h l l g a 2) (21?=
2．为了用实验方法测定无轨电车的减速度，采用了液体加速度计，它是由一个盛有油并安放在铅垂平面内的折管构成。当电车掣动时，安放在运动前进方向的一段管内的液面上升到高度h 2，而在反向的一段管内的液面则下降到高度h 1。加速度计的安放位置如图所示，θ1=θ2=45°，且已知h 1=250mm ，h 2=750mm 。试求此时电车的减速度大小。 2 211cot cot θθh h d += 当电车掣动时，筒中两端油的高差为12h h ?，取油面上一滴油为研究对象，其受力图（含虚加惯性力）如下图。 由 0sin cos ,0=??=∑θθmg ma F x 注意到几何关系 2 2111 212cot cot tan θθθh h h h d h h +?=?= 解得 g h h h h g h h h h g g a 5.0) (cot cot )(tan 2 112221112=+?=+?= =θθθ
3．题图所示均质杆AB 的质量为4kg ，置于光滑的水平面上。在杆的B 端作用一水平推力F = 60N ，使杆AB 沿F 力方向作直线平移。试求AB 杆的加速度和角 θ 之值。 答案：o 33.2 ,654.0 tan ,m/s 152====== θθF mg a g m F a 4．在题图所示系统中，已知：均质杆AB 的长为l ，质量为m ，均质圆盘的半径为r ，质量也为m ，在水平面上作纯滚动。在图示位置由静止开始运动。试求该瞬时：（1）杆AB 的角加速度；（2）圆盘中心A 的加速度a A 。 解：先进行运动分析，显然杆AB 和轮A 均作平面运动，由运动学关系有 AB t CA t CA A C A A l a a a a r a αα2 ,,=+== 取整体为研究对象，加上惯性力，其受力图见下左图 各惯性力和力偶为 (1) 2 1 , , 121 ,21 21y I x I I 2I 2I AB C A C A AB C A A A ml F ma F F ml M mra mr M ααα======
数值分析上机实验
目录 1 绪论 (1) 2 实验题目(一) (2) 2.1 题目要求 (2) 2.2 NEWTON插值多项式 (3) 2.3 数据分析 (4) 2.3.1 NEWTON插值多项式数据分析 (4) 2.3.2 NEWTON插值多项式数据分析 (6) 2.4 问答题 (6) 2.5 总结 (7) 3 实验题目(二) (8) 3.1 题目要求 (8) 3.2 高斯-塞德尔迭代法 (8) 3.3 高斯-塞德尔改进法—松弛法 (9) 3.4 松弛法的程序设计与分析 (9) 3.4.1 算法实现 (9) 3.4.2 运算结果 (9) 3.4.3 数据分析 (11) 4 实验题目(三) (13) 4.1 题目要求 (13) 4.2 RUNGE-KUTTA 4阶算法 (13) 4.3 RUNGE-KUTTA 4阶算法运算结果及数值分析 (14) 总结 (16) 附录A (17)
1绪论 数值分析是计算数学的一个主要部分，它主要研究各类数学问题的数值解法，以及分析所用数值解法在理论上的合理性。实际工程中的数学问题非常复杂，所以往往需要借助计算机进行计算。运用数值分析解决问题的过程：分析实际问题，构建数学模型，运用数值计算方法，进行程序设计，最后上机计算求出结果。 数值分析这门学科具有面向计算机、可靠的理论分析、好的计算复杂性、数值实验、对算法进行误差分析等特点。 本学期开设了数值分析课程，该课程讲授了数值分析绪论、非线性方程的求解、线性方程组的直接接法、线性方程组的迭代法、插值法、函数逼近与曲线拟合、数值积分和数值微分、常微分方程初值问题的数值解法等内容。其为我们解决实际数学问题提供了理论基础，同时我们也发现课程中很多问题的求解必须借助计算机运算，人工计算量太大甚至无法操作。所以学好数值分析的关键是要加强上机操作，即利用计算机程序语言实现数值分析的算法。本报告就是基于此目的完成的。 本上机实验是通过用计算机来解答数值分析问题的过程，所用的计算工具是比较成熟的数学软件MATLAB。MATLAB是Matrix Laboratory的缩写，是以矩阵为基础的交互式程序计算语言。MATLAB是一款具有强大的矩阵运算、数据处理和图形显示功能的软件，其输出结果可视化，编程效率极高，用极少的代码即可实现复杂的运行，因此它使工程技术人员摆脱了繁琐的程序代码，以便快速地验证自己的模型和算法。其主要特点包括：强大的数值运算功能；先进的资料视觉化功能高阶但简单的程序环境；开方及可延展的构架；丰富的程式工具箱。 在科学研究和工程计算领域经常会遇到一些非常复杂的计算问题，利用计算器或手工计算是相当困难或无法实现的，只能借助计算机编程来实现。MATLAB将高性能的数值计算和可视化的图形工具集成在一起，提供了大量的内置函数，使其在科学计算领域具有独特的优势。 最后感谢数值分析课程任课教师赵海良老师的悉心指导！
第一学期西南交大理论力学c第次作业答案
第一学期西南交大理论 力学c第次作业答案 Revised as of 23 November 2020
本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下： 一、单项选择题(只有一个选项正确，共26道小题) 1. 考虑力对物体作用的运动效应和变形效应，力是。 (A) 滑动矢量 (B) 自由矢量 (C) 定位矢量 正确答案：C 解答参考： 2. 考虑力对物体作用的运动效应，力是。 (A) 滑动矢量 (B) 自由矢量 (C) 定位矢量 正确答案：A 解答参考： 3. 图示中的两个力，则刚体处于。 (A) 平衡 (B) 不平衡 (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 4. 作用力的大小等于100N，则其反作用力的大小为。 (A) (B)
(C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 5. 力的可传性原理只适用于。 (A) 刚体 (B) 变形体 (C) 刚体和变形体 正确答案：A 解答参考： 6. 图示结构，各杆自重不计，则杆BC是。 (A) 二力杆 (B) 不能确定 正确答案：A 解答参考： 7. 图示作用于三角架的杆AB中点处的铅垂力如果沿其作用线移动到杆BC的中点，那么A、C 处支座的约束力的方向。 (A) 不改变 (B) 改变 (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 8. 图示构架ABC中，力作用在销钉C上，则销钉C对杆AC的作用力与销钉C对杆BC的作用力。 (A) 等值、反向、共线 (B) 分别沿AC和BC (C) 不能确定
正确答案：B 解答参考： 9. 如图所示，物体处于平衡，，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。 (A) 正确 (B) 不正确 (C) 不能确定 正确答案：A 解答参考： 10. 如图所示，物体处于平衡，自重不计，接触处是光滑的, 图中所画受力图是。 (A) 正确 (B) A处约束力不正确 (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 11. 如图所示，各杆处于平衡，杆重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。 (A) 正确 (B) A处及B处约束力不正确 (C) 不能确定 正确答案：B 解答参考： 12. 如图所示，梁处于平衡，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图是。 (A) 正确 (B) B处约束力不正确 (C) 不能确定 正确答案：B
《数值计算方法》课程教学大纲.
《数值计算方法》课程教学大纲 课程名称：数值计算方法/Mathods of Numerical Calculation 课程代码：0806004066 开课学期：4 学时/学分：56学时/3.5学分（课内教学 40 学时，实验上机 16 学时，课外 0 学时）先修课程：《高等代数》、《数学分析》、《常微分方程》、《C语言程序设计》 适用专业：信息与计算科学 开课院（系）：数学与计算机科学学院 一、课程的性质与任务 数值计算方法是数学与应用数学专业的核心课程之一。它是对一个数学问题通过计算机实现数值运算得到数值解答的方法及其理论的一门学科。本课程的任务是架设数学理论与计算机程序设计之间的桥梁，建立解决数学问题的有效算法，讨论其收敛性和数值稳定性并寻找误差估计式，培养学生数值计算的能力。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （一）误差分析2学时 1 了解数值计算方法的主要研究内容。 2 理解误差的概念和误差的分析方法。 3 熟悉在数值计算中应遵循的一些基本原则。 重点：数值计算中应遵循的基本原则。 难点：数值算法的稳定性。 （二）非线性方程组的求根8学时 1 理解方程求根的逐步搜索法的含义和思路 2 掌握方程求根的二分法、迭代法、牛顿法及简化牛顿法、非线性方程组求根的牛顿法 3 熟悉各种求根方法的算法步骤，并能编程上机调试和运行或能利用数学软件求非线性方程的近似根。 重点：迭代方法的收敛性、牛顿迭代方法。 难点：迭代方法收敛的阶。 （三）线性方程组的解法10学时 1 熟练掌握高斯消去法 2 熟练地实现矩阵的三角分解：Doolittle法、Crout法、Cholesky法、LDR方法。 3 掌握线性方程组的直接解法：Doolittle法、Crout法、Cholesky法（平方根法）、改进平方根法、追赶法。 4能熟练地求向量和矩阵的1-范数、2-范数、 -范数和条件数。 5 理解迭代法的基本思想，掌握迭代收敛的基本定理。 6 掌握解线性方程组的雅可比（Jacobi）迭代法、高斯-赛德尔(Gauss-Seidel)迭代法、逐次超松驰（SOR）迭代法。
西南交通大学研究生数值分析作业
数值分析上机报告 指导教师：赵海良 班级： 姓名： 学号： 电话： 2011年12月
序 随着计算机技术的迅速发展，数值分析在工程技术领域中的应用越来越广泛，并且成为数学与计算机之间的桥梁。要解决工程问题，往往需要处理很多数学模型，不仅要研究各种数学问题的数值解法，同时也要分析所用的数值解法在理论上的合理性，如解法所产生的误差能否满足精度要求：解法是否稳定、是否收敛及熟练的速度等。 由于工程实际中所遇到的数学模型求解过程迭代次数很多，计算量很大，所以需要借助如MATLAB，C++，VB，JA V A的辅助软件来解决，得到一个满足误差限的解。本文所计算题目，均采用C++编程。C++是一种静态数据类型检查的、支持多重编程范式的通用程序设计语言。它支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、制作图标等等泛型程序设计等多种程序设计风格，在实际工程中得到了广泛应用，对解决一些小型数学迭代问题，C++软件精度已满足相应的精度。 本文使用C++对牛顿法、牛顿-Steffensen法对方程求解，对雅格比法、高斯－赛德尔迭代法求解方程组迭代求解，对Ru n ge-Kutt a 4阶算法进行编程，并通过实例求解验证了其可行性，并使用不同方法对计算进行比较，得出不同方法的收敛性与迭代次数的多少，比较不同方法之间的优缺性，比较各种方法的精确度和解的收敛速度。
目录 第一章牛顿法和牛顿-Steffensen法迭代求解的比较 (1) 1.1 计算题目 (1) 1.2 计算过程和结果 (1) 1.3 结果分析 (2) 第二章 Jacobi迭代法与Causs-Seidel迭代法迭代求解的比较 (2) 2.1 计算题目 (2) 2.2 计算过程与结果 (2) 2.3 结果分析 (3) 第三章 Ru n ge-Kutt a 4阶算法中不同步长对稳定区间的作用 (4) 3.1 计算题目 (4) 3.2 计算过程与结果 (4) 3.3 结果分析 (4) 总结 (5) 附件 (6) 附件 1（1.1第一问牛顿法） (6) 附件 2（1.1第一问牛顿-Steffensen法） (6) 附件 3（1.1第二问牛顿法） (6) 附件 4（1.1第二问牛顿-Steffensen法） (7) 附件 5（2.1 Jacobi迭代法） (7) 附件 6（2.1Causs-Seidel迭代法） (8) 附件 7（3.1 Ru n ge-Kutt a 4阶算法） (9)