知到数值分析方法课后答案(知到2023年完整答案)
知到数值分析方法课后答案(知到2023年完整答案)
1、知到知到整答判断题:
Whentheerrorpropagationformulais
选项:
A:错
B:对
答案:【错】
2、单选题:
Whenperforming()operationwithtwosimilarnumbers,分析方法itiseasytocauselargererrors.(
选项:
A:Multiplication
B:Addition
C:Division
D:Subtraction
答案:【Subtraction】
3、多选题:
Whichproblemsshouldbesolvedbynumericalanalyticaltool()?课后
选项:
A:
B:
C:
D:
答案:【
;
】
4、单选题:
Ifp*=10.001isanapproximateofp=10.000,答案thentherelativeerroris()
选项:
A:
B:
C:
D:
答案:【
】
5、单选题:
Toapproach1/3,年完weshoulduseatleast()significantdigitstoguaranteearelativeerrorof
选项:
A:
B:
C:
D:
答案:【
】
1、判断题:
Suppose
Then,if
选项:
A:对
B:错
答案:【对】
2、单选题:
The数值convergencerateofthebisectionmethodis().
选项:
A:
B:
C:
D:
答案:【
】
3、单选题:
The分析方法convergencerateoftheNewton’smethodis().
选项:
A:
B:
C:
D:
答案:【
】
4、判断题:
Let
选项:
A:对
B:错
答案:【错】
5、判断题:
The答案fixed-pointproblemg(x)=x-x3-4x2+10cannotconvergeforinitialpointx0=1.5.()
选项:
A:对
B:错
答案:【对】
智慧树数值分析方法
数值分析是现代科学和工程中的一个重要领域。它涉及到使用数学方法和计算机技术来解决各种数值问题,年完如求解方程、知到知到整答求解微分方程、数值优化问题等。分析方法在智慧树的数据分析课程中,数值分析也是一个必学的内容。
什么是数值分析
数值分析是一种通过数学模型和算法来解决数学问题的方法。它主要涉及到以下几个方面:
- 数值逼近:用简单的函数来逼近复杂的函数,使得我们可以更快地求解问题。
- 数值差分:用微分来逼近导数,以便求解微分方程。
- 数值积分:用数值方法来求解积分,以便求解概率和统计问题。
- 数值解方程:用数值方法来求解方程,以便求解优化问题。
智慧树数值分析方法
智慧树的数值分析方法主要涉及到以下几个方面:
- 插值法:通过已知数据点来逼近未知数据点。
- 微分方程数值解:通过数值方法来求解微分方程。
- 数值积分:用数值方法来求解积分。
- 线性代数求解:通过线性代数方法来求解方程组。
插值法
插值法是一种通过已知数据点来逼近未知数据点的方法。它的基本思想是通过已知数据点之间的函数值和导数来逼近未知数据点的函数值。
在智慧树中,我们可以使用拉格朗日插值法和牛顿插值法来实现插值。
拉格朗日插值法
拉格朗日插值法是一种通过已知数据点来构造一个多项式,然后用这个多项式来逼近未知数据点的函数值的方法。
在智慧树中,我们可以使用以下的代码来实现拉格朗日插值法:
def lagrange(x, y, x_interp): n = len(x) y_interp = 0 for i in range(n): l_i = 1 for j in range(n): if j != i: l_i *= (x_interp - x[j]) / (x[i] - x[j]) y_interp += y[i] * l_i return y_interp
牛顿插值法
牛顿插值法是一种通过已知数据点来构造一个差商表,然后用这个差商表来逼近未知数据点的函数值的方法。
在智慧树中,我们可以使用以下的代码来实现牛顿插值法:
def newton(x, y, x_interp): n = len(x) c = y.copy() for j in range(1, n): for i in range(n-1, j-1, -1): c[i] = (c[i] - c[i-1]) / (x[i] - x[i-j]) y_interp = c[-1] for i in range(n-2, -1, -1): y_interp = c[i] + (x_interp - x[i]) * y_interp return y_interp
微分方程数值解
微分方程数值解是一种通过数值方法来求解微分方程的方法。它的基本思想是将微分方程转化为差分方程,然后用数值方法来求解差分方程。
在智慧树中,我们可以使用欧拉法和龙格-库塔法来实现微分方程数值解。
欧拉法
欧拉法是一种最简单的数值解微分方程的方法。它的基本思想是用微分方程的导数来逼近微分方程的斜率,然后用斜率来逼近微分方程的函数值。
在智慧树中,我们可以使用以下的代码来实现欧拉法:
def euler_method(f, t, y_init, h): n = len(t) y = np.zeros(n) y[0] = y_init for i in range(n-1): y[i+1] = y[i] + h * f(t[i], y[i]) return y
龙格-库塔法
龙格-库塔法是一种比欧拉法更精确的数值解微分方程的方法。它的基本思想是在每个步长内使用多个插值点来逼近微分方程的函数值。
在智慧树中,我们可以使用以下的代码来实现龙格-库塔法:
def rk4_method(f, t, y_init, h): n = len(t) y = np.zeros(n) y[0] = y_init for i in range(n-1): k1 = h * f(t[i], y[i]) k2 = h * f(t[i] + h/2, y[i] + k1/2) k3 = h * f(t[i] + h/2, y[i] + k2/2) k4 = h * f(t[i] + h, y[i] + k3) y[i+1] = y[i] + (k1 + 2*k2 + 2*k3 + k4) / 6 return y
数值积分
数值积分是一种通过数值方法来求解积分的方法。它的基本思想是将积分转化为求和,然后用数值方法来求和。
在智慧树中,我们可以使用复合梯形公式和复合辛普森公式来实现数值积分。
复合梯形公式
复合梯形公式是一种将积分分割成若干小区间,然后在每个小区间内使用梯形公式来逼近积分的方法。
在智慧树中,我们可以使用以下的代码来实现复合梯形公式:
def composite_trapezoidal(f, a, b, n): x = np.linspace(a, b, n+1) y = f(x) y_left = y[:-1] y_right = y[1:] h = (b - a) / n integral = h * (np.sum(y_left + y_right) / 2) return integral
复合辛普森公式
复合辛普森公式是一种将积分分割成若干小区间,然后在每个小区间内使用辛普森公式来逼近积分的方法。
在智慧树中,我们可以使用以下的代码来实现复合辛普森公式:
def composite_simpson(f, a, b, n): x = np.linspace(a, b, n+1) y = f(x) y_left = y[:-1] y_right = y[1:] x_left = x[:-1] x_right = x[1:] h = (b - a) / n integral = h * (np.sum(y_left + 4*f((x_left + x_right)/2) + y_right) / 6) return integral
线性代数求解
线性代数求解是一种通过线性代数方法来求解方程组的方法。它的基本思想是将方程组转化为矩阵形式,然后使用矩阵方法来求解。
在智慧树中,我们可以使用高斯消元法和LU分解法来实现线性代数求解。
高斯消元法
高斯消元法是一种将方程组转化为上三角矩阵,然后使用回代法来求解的方法。
在智慧树中,我们可以使用以下的代码来实现高斯消元法:
def gauss_elimination(A, b): n = len(b) for i in range(n-1): for j in range(i+1, n): factor = A[j,i] / A[i,i] A[j,i:] -= factor * A[i,i:] b[j] -= factor * b[i] x = np.zeros(n) x[-1] = b[-1] / A[-1,-1] for i in range(n-2, -1, -1): x[i] = (b[i] - np.dot(A[i,i+1:], x[i+1:])) / A[i,i] return x
LU分解法
LU分解法是一种将矩阵分解为一个下三角矩阵和一个上三角矩阵的乘积,然后使用前代和回代来求解的方法。
在智慧树中,我们可以使用以下的代码来实现LU分解法:
def lu_factorization(A): n = A.shape[0] L = np.eye(n) for j in range(n-1): for i in range(j+1, n): factor = A[i,j] / A[j,j] A[i,j:] -= factor * A[j,j:] L[i,j] = factor return L, Adef lu_solve(A, b): L, U = lu_factorization(A) y = np.zeros_like(b) x = np.zeros_like(b) y[0] = b[0] / L[0,0] for i in range(1, n): y[i] = (b[i] - np.dot(L[i,:i], y[:i])) / L[i,i] x[-1] = y[-1] / U[-1,-1] for i in range(n-2, -1, -1): x[i] = (y[i] - np.dot(U[i,i+1:], x[i+1:])) / U[i,i] return x
总结
数值分析是现代科学和工程中的一个重要领域,它涉及到使用数学方法和计算机技术来解决各种数值问题。在智慧树的数据分析课程中,数值分析也是一个必学的内容。我们可以使用插值法、微分方程数值解、数值积分和线性代数求解来解决各种数值问题。通过学习这些方法,我们可以更好地理解和应用数值分析,在实际工作中更加高效地解决各种问题。
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