雅可比迭代实验报告记录
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雅可比迭代法求解线性方程组的实验报告
一、实验题目
分别利用雅可比迭代法和高斯-塞德尔迭代法求解以下线性方程组:
使得误差不超过 0.00001。
二、实验引言
1.实验目的
①掌握用迭代法求解线性方程组的基本思想和步骤,熟悉计算机fortran 语言;
②了解雅可比迭代法在求解方程组过程中的优缺点。
2.实验意义
雅克比迭代法就是众多迭代法中比较早且较简单的一种,求解方便实用。
三、算法设计
1.雅可比迭代法原理:
设有线性方程组Ax=b 满足0≠ii a , 将方程组变形为: x=Bx+f, 则雅可比(Jacobi)迭代法是指f Bx X k k +=+)1(,即 由初始解逐步迭代即可得到方程组的解。 算法步骤如下:
步骤1.给定初始值)0()0(2)0(1,,,n x x x ?,精度e,最大容许迭代次数M ,令k=1。
步骤2.对i=1,2,…,n 依次计算
)0()1()0()1(11|
|)
n ,2,1,0(/)(i i i i i ii ii j n
i j j ij j x x x x e i a a x a b x →-=?=≠-=∑≠=,
步骤3.求出}{max 1i n
i e e ≤≤=,若ε ?????=+--=-+-=--2.453.82102.7210321 321321x x x x x x x x x 步骤4.若, + <转步骤2继续迭代。若, M k≥表明迭代失败,停止计k→ 1 M ,k k 算。 2.算法流程图 四、程序设计 program jacobi implicit none integer::i,j integer::k save k real,parameter::e=0.001 integer,parameter::n=3 real::x(n),y(n),b(n) data b/7.2,8.3,4.2/ real::D real::a(n,n) open (unit=10,file='1.txt') data a/10,-1,-1,-1,10,-1,-2,-2,5/ write(10,*)"**********矩阵A的形式为**********" write(10,"(1x,3f6.2,/)")a forall(i=1:n) x(i)=0 end forall k=0 100 D=0 do i=1,n y(i)=b(i) do j=1,n if(i/=j) y(i)=y(i)-a(i,j)*x(j) end do y(i)=y(i)/a(i,i) end do do j=1,n D=abs(x(j)-y(j)) end do forall(i=1:n) x(i)=y(i) end forall if(D>=e) then k=k+1 write(10,*)"迭代次数为:",k goto 100 else goto 200 end if 200 write(10,*)"****************************************" write(10,*)"用jacobi方法解得的结果X[t]为:" write(10,"(1x,3f6.2,/)")x(:) stop end program 五、结果及讨论 1.实验结果 **********矩阵A的形式为********** 10.00 -1.00 -1.00 -1.00 10.00 -1.00 -2.00 -2.00 5.00 迭代次数为: 1 迭代次数为: 2 迭代次数为: 3 迭代次数为: 4 迭代次数为: 5 迭代次数为: 6 迭代次数为:7 **************************************** 用jacobi方法解得的结果X[t]为: 1.10 1.20 1.30 2.讨论分析 (1)误差 从上述输出结果中可以看出,当迭代次数k增大时,迭代值x1,y1,z1 会越来越逼近方程组的精确解x=1.0,y=1.2,z=1.3。 (2)收敛性 在本题目中, 用雅可比迭代法和高斯-塞德尔迭代法分别求解该线性方程组,得到的近似根是收敛的 六、算法评价 优点:迭代法算法简单,编制程序比较容易。 缺点:迭代法要求方程组的系数矩阵有某种特殊性质(譬如是所谓对角占优阵)以保证过程的收敛性。高斯—塞德尔迭代法比雅可比迭代法收敛快(达到同样的精度所需迭代次数少),但这个结论,在一定条件下才是对的,甚至有这样的方程组,雅可比方法收敛,而高斯—塞德尔迭代法却是发散的。在雅可比迭代法求解线性方程组时,只要误差截断设计的合理,原则上可以得到很正确的解。而通常我们选取设计误差限或设计最大迭代次数的方法来控制。由于它的准确性,故在 实际应用中比较常见,对于解一般线性方程组非常有效准确。通过该算法以及编程对求解的过程,我们不难发现,雅克比迭代法的优点明显,计算公式简单,每迭代一次只需计算一次矩阵和向量的乘法,且计算过程中原始矩阵A始终不变,比较容易并行计算。然而这种迭代方式收敛速度较慢,而且占据的存储空间较大,所以工程中一般不直接用雅克比迭代法,而用其改进方法。 附: 高斯—赛德尔程序 program G-S implicit none integer::i,j integer::k save k real,parameter::e=0.001 integer,parameter::n=3 real::x(n),y(n),b(n) data b/7.2,8.3,4.2/ real::D real::a(n,n) open (unit=10,file='1.txt') data a/10,-1,-1,-1,10,-1,-2,-2,5/ write(10,*)"**********矩阵A的形式为**********" write(10,"(1x,3f6.2,/)")a forall(i=1:n) x(i)=0 end forall k=0 100 D=0 do i=1,n y(i)=b(i) do j=1,n if(i if(i>j) y(i)=y(i)-a(i,j)*y(j) end do y(i)=y(i)/a(i,i) end do do j=1,n D=abs(x(j)-y(j)) end do forall(i=1:n) x(i)=y(i) end forall if(D>=e) then k=k+1 write(10,*)"迭代次数为:",k goto 100 else goto 200 end if 200 write(10,*)"****************************************" write(10,*)"用Gauss-seidel方法解得的结果X[t]为:" write(10,"(1x,3f6.2,/)")x(:) stop end program **********矩阵A的形式为********** 10.00 -1.00 -1.00 -1.00 10.00 -1.00 -2.00 -2.00 5.00 迭代次数为: 1 迭代次数为: 2 迭代次数为: 3 迭代次数为: 4 **************************************** 用Gauss-seidel方法解得的结果X[t]为: 1.10 1.20 1.30 数值实验报告五 班级:2017级学号:**** 姓名:*** 2017.12.5 1.数值实验问题 试用雅可比迭代法,高斯-赛德尔迭代法,超松驰迭代计算线性方程组: 取=(0,0,0,松弛因子分别取w=0.1t,1要求达到精度 。试通过数值计算得出不同的松弛因子所需要的迭代次数和收敛最快的松弛因子,并指出哪些松弛因子使得迭代发散。 2.数值方法 A=, L=-, U=-, D=diag() (1)雅可比迭代公式: D. (2)高斯-赛德尔迭代法公式: (3)超松驰迭代方法公式: 其中w为松弛因子。 3.数值结果 如下表 最后四组,测得其在前10次内迭代所产生的结果,其中每一列为一 次迭代结果,分别如图: SOR-1.6 SOR-1.7 SOR-1.8 SOR-1.9 由于计算数据限制,其前五十列数据基本为空,所以取51到60列 由此看出,最后四组数据是发散的,数据结果不稳定,不收敛。所以最后四组得不到所需数据。 4.讨论 本次实验,分别用雅可比迭代公式,高斯-赛德尔迭代公式,超松驰迭代公式计算了此线性方程组。其中,雅可比和高斯迭代能够很好的进行运算,而超松驰迭代方法中,若松弛因子取得不够恰当,则会导致整个运算失败,得不到所需的结果,迭代不收敛,发散。此外,在进行初始值的赋值中,我是对每个矩阵都进行了赋值操作,而更简便的是,调用matlab中存在的函数,对矩阵进行运算,从而简化操作和代码,也使程序适用性更广。 程序代码: 1.雅可比迭代 function [x]=yakebi(D,L,U,b,j) format long B=D\(L+U); 2013-2014(1)专业课程实践论文 题目:雅可比迭代法 一、算法理论 设有方程组),...,2,1(1 n i b x a i j n j ij ==∑= 记作,b Ax = (1) A 为非奇异阵且),,...,2,1(0n i a ij =≠将A 分裂为U L D A --=,其中 D =????????????????nn a a a 22 11,L =-??? ????? ???? ????-00001,21323121n n n n a a a a a a U =-?? ? ?? ? ? ? ????????-0000,122311312n n n n a a a a a a 将式(1)第)....2,1(n i i =个方程用ii a 去除再移项,得到等价方程组 (),,...,2,111n i x a b a x n i j j j ij i ii i =??? ? ? ?? -=∑≠= (2) 简记作 ,0f x B x += 其中 ().,111 0b D f U L D A D I B ---=+=-= 对方程组(2)应用迭代法,得到解式(1)的雅可比迭代公式 () () ()()()()()????????? ?? ? ??- ==∑≠=+,1,...,11002010n i j i k j ij i ii k i t n x a b a x x x x x , 初始向量 (3) 其中()()()()()T k n k k k x x x x ,,...,21=为第k 次迭代向量。设()k x 已经算出,由式(3)可计算下一次迭代向量()(),,...,2,1,...;2,1,01n i k x k ==+ 显然迭代公式(3)的矩阵形式为 ()()()()???+=+,010f x B x x k k ,初始向量 其中0B 称为雅可比方法迭代矩阵。 要求: 下面分别使用雅克比迭代法和高斯-赛德尔迭代法求一个方程组的近似解用的线性方程组是按实验要求给的: 7*x1+x2+2*x3=10 x1+8*x2+2*x3=8 2*x1+2*x2+9*x3=6 雅克比迭代法的matlab代码:(老师写的) A=[7,1,2;1,8,2;2,2,9]; b=[10;8;6]; if(any(diag(A))==0) error('error,pause') end eps=input('误差限eps='); N=input('迭代次数N='); D=diag(diag(A)); B=inv(D)*(D-A); f=inv(D)*b; K=0; x0=zeros(size(b)); while 1 x1=B*x0+f K=K+1; fprintf('第-次迭代的近似解为',K) disp(x1'); if norm(x1-x0,inf) A=[7,1,2;1,8,2;2,2,9]; b=[10;8;6]; if(all(diag(A))==0) error('error,pause') end eps=input('误差限eps='); N=input('迭代次数N='); D=diag(diag(A)); B=inv(D)*(D-A); f=inv(D)*b; K=0; x0=zeros(size(b)); x00=x0; while 1 x11=B*x0+f; x00(1,1)=x11(1,1); x12=B*x00+f; x00(2,1)=x12(2,1); x13=B*x00+f; x00(3,1)=x13(3,1); x1=x00 K=K+1; fprintf('第-次迭代的近似解为',K) disp(x1'); if norm(x1-x0,inf) 西京学院数学软件实验任务书 课程名称数学软件实验班级数0901 学号0912020107 姓名李亚强 实验课题线性方程组的J-迭代,GS-迭代,SOR-迭代方法。 实验目的 熟悉线性方程组的J-迭代,GS-迭代,SOR-迭代方法。 实验要求运用Matlab/C/C++/Java/Maple/Mathematica等其中一种语言完成。 实验内容线性方程组的J-迭代;线性方程组的GS-迭代;线性方程组的SOR-迭代。 成绩教师 实验四实验报告 一、实验名称:线性方程组的J-迭代,GS-迭代,SOR-迭代。 二、实验目的:熟悉线性方程组的J-迭代,GS-迭代,SOR-迭代,SSOR-迭代方法,编程实现雅可比方法和高斯-赛德尔方法求解非线 性方程组121231 235210 64182514 x x x x x x x x +=?? ++=??++=-?的根,提高matlab 编程能力。 三、实验要求:已知线性方程矩阵,利用迭代思想编程求解线性方程组的解。 四、实验原理: 1、雅可比迭代法(J-迭代法): 线性方程组b X A =*,可以转变为: 迭代公式(0)(1)() k 0,1,2,....k k J X X B X f +???=+=?? 其中b M f U L M A M I B J 111),(---=+=-=,称J B 为求解 b X A =*的雅可比迭代法的迭代矩阵。以下给出雅可比迭代的 分量计算公式,令),....,() ()(2)(1)(k n k k k X X X X =,由雅可比迭代公式 有 b X U L MX k k ++=+) () 1()(,既有i n i j k i ij i j k i ij k i ij b X a X a X a +- -=∑∑+=-=+1 )(1 1 )() 1(, 于 仿真平台与工具应用实践 Jacobi迭代法求解线性方程组 ^ 实验报告 : 院系: 专业班级: 姓名: 学号: 指导老师: } 一、 ; 二、 实验目的 熟悉Jacobi 迭代法原理; 学习使用Jacobi 迭代法求解线性方程组; { 编程实现该方法; 三、 实验内容 应用Jacobi 迭代法解如下线性方程组: , ?? ???=++--=+-=+-1552218474321321321x x x x x x x x x ,要求计算精度为710- 四、 ^ 五、 实验过程 (1)、算法理论 Jacobi 迭代格式的引出是依据迭代法的基本思想:构造一个向量系列(){}n X ,使其收敛至某个极限*X ,则*X 就是要求的方程组的准确解。 Jacobi 迭代 将方程组: ???????=+++=+++=+++n n nn n n n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a 22112222212111212111 )1( ~ 在假设0≠ii a ,改写成()??? ????++++=++++=++++=--n n n n n n n n n n n g x b x b x b x g x b x b x b x g x b x b x b x 112211223231212113132121 )2( 如果引用系数矩阵 ??????????=nn n n a a a a A 1111,???? ??????=0011 n n b b B 及向量??????????=n x x X 1,??????????=n b b b 1,??????????=n g g g 1, 方程组(1)和(2)分别可写为:b AX =及g BX X +=,这样就得到了jacobi 迭代格式01g BX X k k +=+用jacobi 迭代解方程组b AX =时,就可任意取初值0X 带入迭代可知式g BX X k k +=+1,然后求k k X ∞ →lim 。但是,n 比较大的时候,写方程组)1(和)2(是很麻烦的,如果直接由A ,b 能直接得到B ,g 就是矩阵与向量的运算了,那么如何得到B ,g 呢实际上,如果引进非奇异对角矩阵 ()0≠ii a ???? ??????=nn a a D 00011 将A 分解成:,D D A A +-=要求b AX =的解,实质上就有,)(DX X D A AX +-=而D 是非奇异的,所以1-D 存在,,)(X A D AX DX -+=从而有,11b D AX D X --+=我们在这里不妨令,1A D I B --=b D g 1-=就得到jacobi 迭代格式:g BX X k k +=+1 】 数值计算方法实验报告(五) 班级:地信10801 序号:姓名: 一、实验题目:jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法 二、实验学时: 2学时 三、实验目的和要求: 1.掌握迭代法的基础原理。 2.掌握jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法的步骤。 3.能用程序语言对jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法进行编程实现。 四、实验过程代码及结果 1、代码: #include for(int i=1;i<=N;i++) { float sum=0; for(int j=1;j<=N;j++) if(i!=j)sum+=xk[j]*a[i][j]; x[i]=(a[i][N+1]-sum)/a[i][i]; if(fabs(x[i]-xk[i]) 实验报告单 实验报告单 实验周次:2 班级年级班 实验课题常用工具的使用 实验类型演示实验、分组实验 实验目的使学生了解常用工具的使用方法和作用 实验器材克丝钳、开瓶器、剪刀、螺丝刀、钉锤等。 实验步骤 1、教师用克丝钳将一根铁丝夹断,让学生概括出它的使用方法。 2、教师用开瓶器打开一个啤酒瓶,用剪刀把一张纸剪碎,让学生 概括它们各自的使用方法。 3、将一颗铁钉从木头里起出来,看是用螺丝刀还是用钉锤省力? 4、分组尝试 实验结论不同的工具有不同的使用方法,可以为我们做些不同的事情。 备注:实验时应注意安全。 实验报告单 实验周次:3 班级年级班 实验课题杠杆平衡的研究 实验类型分组实验 实验目的 通过做杠杆尺的实验,使学生了解杠杆的工作原理。 实验器材杠杆尺、钩码。 实验步骤 1、在将杠杆尺调节到平衡状态后,首先让学生在杠杆尺左边的第二 个孔上挂两个钩码,试一试分别在杠杆尺右边的第一、第二、第二、 第四个孔上挂上两个钩码,杠杆尺会处于一种什么状态? 2、让学生分别改变杠杆尺左右两边挂钩码的位置和数量,观察杠杆 尺的状态会有什么变化?从中能发现什么规律? 实验结论 改变杠杆尺左右两边挂钩码的位置和数量,杠杆尺的状态会有所改 变。 备注:;实验前应将杠杆尺调到平衡状态 实验报告单 实验周次:4 班级年级班 实验课题轮轴的研究 实验类型演示实验 实验目的 通过实验研究轮轴的特点,从而使学生知道合理使用轮轴可以省 力。实验器材:轮轴实验装置。轴粗细相同,轮大小不同的轮轴、 钩码、线、铁架台。 实验器材克丝钳、开瓶器、剪刀、螺丝刀、钉锤等。 实验步骤 1、将一个轮轴实验装置安装在铁架台上,并在轮和轴上分别挂上钩 码,直到平衡: 2、将另一个轮轴实验装置也安装在铁架台上,再在它的轮和轴上分 别挂上钩码,直到平衡。 实验结论在轴的大小一定时,轮越大越省力。 备注:要注意分清哪部分是轮、哪部分是轴。 实验报告单 实验周次:5 班级年级班 实验课题滑轮的研究 实验类型分组实验 实验目的 通过模拟实验,使学生分别认识定滑轮和动滑轮的工作特性。 实验器材定滑轮和动滑轮、铁架台、线、钩码、测力计。 实验步骤 1、用铁架台作支架,把一个可以转动的轮子固定在支架顶部,用一根 细线当升旗绳,用纸做一面旗帜固定在细线上,当向下拉动绳子时,观 察旗帜会怎样?2、在绳的一端挂上重物,试一试,在绳的另一端挂几个 钩码能平衡?3、将细绳套在滑轮的槽里,左端挂在支架上,右端用手拉 着,将钩码挂在滑轮架的钩上,使滑轮成为一个能与重物同时升降的 动滑轮。 实验结论定滑轮可以改变力的方向,动滑轮可以省力。 备注:可以用橡筋代替测力计进行测量。 线性方程的数值解法 一、课题名称:二分法求解非线性方程 二、引言: 目的:求方程f(x)=0的根 二分法所使用的方法主要是介值定理,它的基本思想是逐步缩小根存在的区间,搜索根所在的位置 许多实际算法表现为某种无穷递推过程的阶段,实现这类算法,不但需要建立计算公式,还需要解决精度控制问题,而我们下面介绍的二分法就是用来解决这一类问题,它是电子计算机上一种常用的算法。 三、算法: 首先,满足f(a)f(b)<0,给定ε(根的容许误差)或δ(|f(x)|的容许误差)。 1、对分【a,b 】,取x=(a+b)/2,计算f(0x ); 2、若|b-a|<ε,或|f(0x )|<δ,则取ζ=0x ,停机; 3、判断根所在新区间 若f(a)f(0x )≤0,则【11,b a 】=【a,0x 】 若f(a)f(0x )>0 ,则【11,b a 】=【0x ,b 】 11a b -=(b-a)/2 4、转向1,重复上述步骤。 四、结构程序设计(求013=--x x 的根) program main implicit none real :: a=1.0000 real :: b=1.5000 real,parameter :: c=0.0050 real x,y0,y do while( b-a>=c) y0=a**3-a-1 x=(a+b)/2 y=x**3-x-1 if( y*y0>0) then a=x else b=x end if write (*,*)x,y end do stop end 五、结果及讨论分析 1、结果: 2、误差分析: 第k 次二分后,则在二分过程中可以获得一个近似根的序列,...,,210x x x ,该序列以根* x 为极限 在实际计算时,人们不可能也没有必要完成这种无穷过程,因为计算结果允许带有一点的误差。由于 )(2 1 )(21||1* a b a b x x k k k k -=-≤-+ 只要二分足够多次(即k 充分大),便有 ε<-||* k x x 这里ε为预定精度,数值计算中的近似是正常的,计算误差是不可避免的。 3、收敛性分析: 对于二分法,只要能够保证在给定的区间内有根,使能够收敛的,当时收敛的速度和给定的区间有关,而且总体上来说速度比较慢。牛顿法(程序见附),收敛速度要比二分法快,但是最终其收敛的结果与初值的选取有关,初值不同,收敛的结果也可能不一样,也就是结果可能不时预期需要得结果。 4、算法评价: 就二分法来说,它的优点有程序简单、方法可靠、收敛;缺点有无法解决多根、复根、一个切点的问题。 个人收集整理-ZQ 生化实验是在生化理论及有关理论指导下地实践.实验目地在于经过实践掌握科学观察地基本方法和技能,培养科学思维、分析判断及解决实际问题地能力,培养尊重科学事实和真理地学风和科学态度.当然,通过实验还可以加深和扩大对生化理论地认识. 为了达到实验地目地,要求学生在实验前进行预习,通过预习对实验地内容、目地要求、基本原理、基本操作及注意事项有初步地了解;要求学生在实验中合理组织安排时间,严肃认真地进行操作,细致观察各种变化并如实做好实验结果地记录;还要求学生在操作结束后认真进行计算或分析,写好实验报告.个人收集整理勿做商业用途 一、实验记录 实验记录应及时、准确、如实、详尽、清楚. “及时”是指在实验中将观察到地现象、结果、数据及时记录在记录本(或《实验指导》合适位置)上.回顾性地记录容易造成无意或有意地失真.个人收集整理勿做商业用途 实验结果地记录不可参杂任何主观因素,不能受现成资料及他人实验结果地影响.若出现“不正常”地现象,更应如实详尽记录.个人收集整理勿做商业用途 表格式地记录方式简练而清楚,值得提倡使用.如无专用地记录本,可分项记录于《实验指导》中相应地操作项目之下.记录时字迹必须清楚,不提倡使用易于涂改及消退地笔、墨作原始记录.个人收集整理勿做商业用途 完整地实验记录应包括日期、题目(内容)、目地、操作,现象及结果(包括计算结果及各种图表).使用精密仪器进行实验时还应记录仪器地型号及编号.个人收集整理勿做商业用途二、实验报告 实验结束后,应及时整理和总结实验结果,写出实验报告. 完整地实验报告应包括实验名称、实验日期、目地要求、实验原理、试剂、仪器设备、操作方法、实验结果、讨论等项内容.个人收集整理勿做商业用途 其中,目地要求、原理、设备、试剂及操作方法等项只要求作简明扼要地叙述,不必也不应将《实验指导》原版抄录一遍.但对实验地条件,操作要点等实验成败地关键环节应作清楚描述.个人收集整理勿做商业用途 实验结果首先是如实记录实验中观察到地现象及各种原始数据,还应包括根据实验要求整理、归纳数据后进行计算地过程及计算结果,包括根据实验数据及计算作出地各种图表(如曲线图,对照表等).个人收集整理勿做商业用途 讨论部分不是对结果地重述,而是对实验结果、实验方法和异常现象进行探讨和评论,以及对实验设计地认识、体会及建议.个人收集整理勿做商业用途 一般要有实验结论.结论要简单扼要,以说明本次实验所获得地结果.如在临床生化检验项目中,可评价样本检出值与相应正常值之间地异同及其临床意义.个人收集整理勿做商业用途 1 / 1 东禅小学五年级(下册)科学实验操作培训表 序号:1 年月日 实验名称杠杆 实验目的能通过实验发现杠杆省力的原理实验材料立柱、螺丝钉、平衡尺、钩码若干 实验过程1、用螺丝钉把杠杆尺“0”处小孔固定在立柱顶端的小孔,把立杆插在盒内小孔处; 2、先调节好杠杆尺在不挂钩码时处于水平状态,在平衡尺左侧2格处挂两个钩码,尝试在右侧1格处挂能够平衡的若干钩码。 3、用多种摆法使杠杆尺保持平衡。 实验结论离支点的距离越远,钩码被放大的力越大 注意事项1、实验前认真阅读简单机械实验盒的说明书; 2、左侧位置最好不变,但可以改变钩码的数量,右侧可有多种摆法。 东禅小学五年级(下册)科学实验操作培训表 序号:2 年月日 实验名称斜面 实验目的知道斜面的角度影响拉力的大小,角度越小所需的拉力越小实验材料简单机械盒(立柱、滚轮、螺丝钉)、弹簧秤 实验过程1、把立柱立在盒底,往最下的孔插入螺丝钉,备用; 2、测出滚轮的重量为0.5牛; 3、分别把盒盖搭在固定块(高1.2厘米)上、立柱最低孔(高9.5厘米)、中间孔(高14厘米)处,用弹簧秤把滚轮缓慢地拉上斜面,读数、记录。 坡度重物(钩码,N)拉力(N) 1.2厘米 9.5厘米 14厘米 实验结论斜面的角度越小所需的拉力越小 注意事项 1、实验前温习弹簧秤的使用方法; 2、要记录弹簧秤拉动滚轮时的读数; 3、盒盖搭稳了再做实验。 东禅小学五年级(下册)科学实验操作培训表 序号:3 年月日 实验名称轮轴 实验目的轮轴可以省力。轴不变时,轮越大越省力实验材料粉笔 实验过程1、在门上找到门轴,用粉笔在距门轴不同的距离处做三个记号,编号; 2、揭示这三处离门轴越近,说明轮越小,反之,轮越大。 3、分别从这三处推门,比较在哪一处省力,哪一处费力。 实验结论轮轴可以省力。轴不变时,轮越大越省力 注意事项 1、在知道轮轴可以省力的前提下再做这个实验,此实验是知识点的一个延伸。 2、推门时要求是同一个人做实验,达到控制变量的目的。 东禅小学五年级(下册)科学实验操作培训表 序号:4 年月日 实验名称 实验目的在做实验的过程中通过数据分析说明定滑轮和动滑轮的作用实验材料 盒底、立柱、滑轮、螺丝钉、钩码、弹簧秤、带绳的小钩 实验过程1、把立柱插在盒底,用螺丝钉把滑轮固定在立柱上,线绕在轮上,一端挂两个钩码,另一端挂弹簧称,实验、记录; 2、螺丝钉固定在立杆上,线绕在轮上,一个钩挂在螺丝钉上,一个钩挂在弹簧秤上,往轮上挂两个钩码,实验、记录。 物重定滑轮动滑轮 拉力方向拉力方向 实验结论定滑轮不省力,但改变用力方向;动滑轮不改变用力方向,但省一 半的力。 注意事项做实验时别忘了让盒底稳些,最好把重的钩码盒放在盒底上。 迭代法实验报告 一. 实验目的:掌握迭代方法的用处 二. 实验环境:Cfree5.0 三. 实验时间:2013年6月20日 四. 实验地点:电子信息楼1201教室 五. 实验内容:运用编程实现迭代方法可以更好的解线性方程组,得到线性方程的解。 六. 实验理论依据: 高斯-赛德尔(Gauss-Seidel )迭代公式 我们注意到在雅可比迭代法中并没有对新算出的分量11k x +,12k x +, , 11k i x +-进行充分利用.不妨设想,在迭代收敛的条件下,我们把 (1)()()()11211331111(1)()()()22112332222(1)()()()1122,111()1(1(k k k k n n k k k k n n k k k k n n n n n n nn x a x a x a x b a x a x a x a x b a x a x a x a x b a +++--?=---+???=---+?????=---+?? 式中第一个方程算出的11k x +立即投入到第二个方程中,代替()1k x 进行计算,当12 k x +算出后代替()2k x 马上投入到第三个方程中计算,依次进行下去,这样也许会得到 更好的收敛效果.根据这种思路建立的一种新的迭代格式,我们称为高斯-赛德尔(Gauss-Seidel )迭代公式, 高斯=赛德尔迭代法的分量形式: (1)()()()11211331111(1)(1)()()22112332222(1)(1)(1)(1)1122,111()1(1(k k k k n n k k k k n n k k k k n n n n n n nn x a x a x a x b a x a x a x a x b a x a x a x a x b a +++++++--?=---+???=---+?????=---+?? 高斯-赛德尔迭代法的矩阵形式: (1)(),(0,1,2,)k k x Bx f k +=+= 其中 1()B D L U -=- ,1()f D L b -=- B 称为高斯-赛德尔迭代矩阵,f 称为高斯-赛德尔迭代常量.. 七. 运行代码如下: #include"stdio.h" #include"math.h" int main() { bool pan1=true; int n,n1,n2=0,k=0; double num[100][100],L[100][100],U[100][100],x[100],y[100],num1=0,b[100],D[100][100],x1[200][200],x2[200][200]; printf("\n"); printf("*******************************高斯迭代法解如下********************************"); printf("输入要输入矩阵的阶数为(按Enter 输入矩阵数字):");// 四年级科学实验报告单 五年级科学实验报告单 1、唾液能消化淀粉的验证实验: 实验仪器:碘酒,滴管,试管,淀粉液、馒头等。 实验过程:取两个试管,分别加入等量的淀粉液,在其中一个试管中加入少量唾液,并摇晃,使其均匀混合。将两个试管放入温度为40摄氏度左右的温水中。过一会儿,分别往两个试管中放入一滴碘酒,观察现象。 实验现象:加入唾液的淀粉液没有变化,没有加入唾液的淀粉变蓝了。 实验结论:淀粉遇到碘酒会变成蓝色. 2、吸进的气体与呼出的气体是否相同的实验 实验仪器:水槽、玻璃吸管、集气瓶、烧杯、蜡烛、澄清的石灰水、火柴等。 实验一步骤: 1、用排水法收集呼出的气体,在水中用玻璃片将瓶口盖严,然后将瓶子从水中取出; 2 把瓶盖声上的玻璃片打开一个小口,将燃烧着的火柴慢慢放入瓶,看到什么现象?这说明什么? 实验一现象:燃烧的火柴熄灭了。 实验一结论:呼出的气体是不支持燃烧的气体。 实验二步骤: 1、按课本中的装置,经过弯玻璃管吸气,让瓶外空气经石灰水进入人体,石灰水有变化吗?(没有变化) 2经过直玻璃管向石灰水吹气,石灰水有变化吗?(有变化)这说明什么? 实验二结论:呼出的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 概括出呼出的气体中含氧气少、二氧化碳多。推想出人体需要氧气,排出二氧化碳。 3、凸透镜成像 实验仪器:凸透镜、纸屏、蜡烛、火柴等。 实验步骤: 1、将点燃的蜡烛放于凸透镜和纸屏中间,立在桌上,使它们在一条直线上,并使火焰、镜面、纸屏的中心高度大体相同。 2、适当调整凸透镜与纸屏的距离,在纸屏上可以看到蜡烛的像吗?像是什么样的? 3、研究像的大小与成像的规律是怎样的? 实验结论:利用凸透镜形成的像都是倒立的。 1、当凸透镜距纸屏近,距蜡烛远时,形成的是缩小的像。 2、当凸透镜距纸屏远,距蜡烛近时,形成的是放大的像。 3、当凸透镜距纸屏和距蜡烛相等时,形成的是相等的像。 实验五 矩阵的lu分解法,雅可比迭代法 班级: 学号: 姓名: 实验五 矩阵的LU 分解法,雅可比迭代 一、目的与要求: 熟悉求解线性方程组的有关理论和方法; 会编制列主元消去法、LU 分解法、雅可比及高斯—塞德尔迭代法德程序; 通过实际计算,进一步了解各种方法的优缺点,选择合适的数值方法。 二、实验内容: 会编制列主元消去法、LU 分解法、雅可比及高斯—塞德尔迭代法德程序,进一步了解 各种方法的优缺点。 三、程序与实例 列主元高斯消去法 算法:将方程用增广矩阵[A ∣b ]=(ij a )1n (n )+?表示 1) 消元过程 对k=1,2,…,n-1 ①选主元,找{}n ,,1k ,k i k +∈使得 k ,i k a = ik a n i k max ≤≤ ②如果0a k ,i k =,则矩阵A 奇异,程序结束;否则执行③。 ③如果k i k ≠,则交换第k 行与第k i 行对应元素位置, j i kj k a a ? j=k,┅,n+1 ④消元,对i=k+1, ┅,n 计算 kk ik ik a a l /= 对j=l+1, ┅,n+1计算 kj ik ij ij a l a a -= 2) 回代过程 ①若0=nn a ,则矩阵A 奇异,程序结束;否则执行②。 ②nn n n n a a x /1,+=;对i=n-1, ┅,2,1,计算 ii n i j j ij n i i a x a a x /11,??? ? ? ?- =∑+=+ 程序与实例 程序设计如下: #include 环境工程实验报告撰写要求 环境工程实验报告应包括实验预习报告、实验原始记录和实验报告三部分,其中实验预习报告和实验原始记录需指导老师签字。实验报告采用河北科技大学实验报告标准纸手写。 实验预习报告、实验原始记录和实验报告要求如下。 一、实验预习报告要求 实验预习报告包括实验目的、实验原理、实验材料及装置、实验内容及实验步骤等,具体内容如下。 1、实验目的 实验目的要明确,在理论上验证定理、公式、算法,并使实验者获得深刻和系统的理解,在实践上,掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。 2、实验原理 实验原理是指自然科学中具有普遍意义的基本规律,实验原理的表述的内容是实验设计的整体思路,即通过何种手段达到何种实验目的,还包括实验现象与结果出现的原因以及重要实验步骤设计的根据等。 3、实验材料与装置 实验所用的设备和材料。 4、实验步骤 从理论和实验两个方面考虑,要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验,并详细写出理论计算过程。 其他内容参见实验报告专用纸。 二、实验原始记录 将实验现象和数据仔细地记录在实验原始记录中,做到原始记录准确、简练、详尽、清楚。如称量试材样品的重量、滴定管的读数、分光光度计的读数等,都应设计一定的表格准确记下正确的读数,并根据仪器的精确度准确记录有效数字。每一个结果至少要重复观测两次以上,符合实验要求并确知仪器工作正常后再写在实验报告上。 实验中使用仪器的类型、编号以及试剂的规格、化学式、分子量、准确的浓度等,都应记录清楚,以便总结实验完成报告时进行核对和作为查找成败原因的 参考依据。如果发现记录的结果有怀疑、遗漏、丢失等,都必须重做实验。三、实验报告要求 实验结束后,应及时整理和总结实验结果,在预习报告的基础上完成实验报告中的结果与讨论部分,包括: 1、数据处理和结果 实验数据处理和结果包括实验现象的描述,实验数据的处理等。对于实验结果的表述,一般有三种方法: (1)文字叙述 根据实验目的将原始资料系统化、条理化,用准确的专业术语客观地描述实验现象和结果,要有时间顺序以及各项指标在时间上的关系。 (2)图表和计算公式 用表格或坐标图或计算公式的方式使实验结果突出、清晰,便于相互比较,尤其适合于分组较多,且各组观察指标一致的实验,使组间异同一目了然。每一图表应有表头和计量单位,能说明一定的中心问题。 (3)曲线图 绘制曲线图,使变化趋势形象生动、直观明了。 在实验报告中,可任选其中一种或几种方法并用,以获得最佳效果。 2、问题和讨论 根据相关的实验结果及理论知识对所得到的实验结果进行解释和分析。如果所得到的实验结果和预期的结果一致,那么它可以验证什么理论?实验结果有什么意义?说明了什么问题?另外,也可以写一些本次实验的心得以及提出一些问题或建议等。 3、结论 针对这一实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结,是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。 4、参考文献 本实验开展所需的文献。 注:经实验指导老师签字的实验原始记录表放在实验报告最后一起上交,同组人不能多于3人。 实验一、温度和温度计 活动1:感受1号杯和2号杯里水的冷热 1号杯水() 2号杯水() 活动2:观察温度计 .观察常用液体温度计的主 要构造。 你观察温度计上有摄氏度 (℃)的标记吗? 你观察温度计上每一小格表 示多少? 最高()最低() 你观察温度计的最高温度和 最低温度是多少? 实验现象温度计里面的液柱热了就会上升,冷了就会下降。 活动3:下面的温度你会读和写吗? 28摄氏度写作: 20摄氏度写作: 零下5摄氏度写作: -21℃读作: 31℃读作: 实验要求:用温度计测量水的温度。 实验用品:400ml烧杯一个一支温度计适量冷水和一暖壶热水吸水纸废物瓶。 步骤操作要求评分标准满分得分1 清点仪器用品按材料清单清点材料用品是否齐全(5分)。 5 2 观察温度计的 零刻线、分度值 和量程。 A、观察温度计的零刻线。(10分) B、观察温度计的分度值和量程 。(10分) 20 3 用手感知水温。将手指伸入烧杯中(冷水)或将手放在烧杯 外壁(热水),手的感觉 (10分),估测水的温度(10分)。 20 4 将温度计测量 水的温度。 A、手拿温度计上端,将其竖直放入水中。(10 分) B、温度计的玻璃泡要完全浸没在水中,玻璃 泡不要碰烧杯的侧壁和底部。(10分) C、等示数稳定时再读数。读数时,要让玻璃 泡继续停留在水中。(10分) D、视线要和温度计的示数保持相平。连续三 次测水的温度分别为、、 ,平均水温为。(15分) 45 5 整理仪器,擦拭 桌面。 A、将温度计擦干放回原处。(5分) B、擦拭桌面。(5分) 10 实验三、水结冰了 一、实验名称:水结冰了 二、实验目的:观察水在不同温度下温度计的读数 三、实验步骤: 1、在试管里加入一半的纯净水,用温度计测量并记录试管里水的温度 2、拿一只保温杯(或在普通塑料杯外包裹一块干毛巾)在杯内装满碎冰, 把试管插入碎冰中,用温度计观测试管里水温的变化 3、在碎冰里加入较多的食盐,保持几分钟持续观测试管里的水温 4、观测试管里的水开始结冰时的温度 四、实验器材:试管、保温杯、温度计、碎冰块、食盐、纯净水。 水结冰了的实验记录表 作业:① 分别用J 法和G-S 法求解下列方程,并讨论结果。 123122*********x x x -?????? ??? ?= ??? ? ??? ??????? #include 金蝶实验报告记录 ————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 2 3 实验报告 一.实验目的 通过进行金蝶kis 个人全程实验,从建账到日常业务处理,报表练习,购销存业务处理等相关操作,了解该会计软件的主要功能及特点,更深入的掌握功初始化能的使用要领、日常业务处理的操作技巧及期末处理的使用方法,了解从编制记账凭证,审核记账凭证、过账、期末结账以及编制财务报表等一系列会计处理的全过程。通过个人全程实验,全面的了解和熟悉会计实务,掌握会计基本概念,对会计核算的基本程序和基本方法有了更深一步的掌握。 二.实验原理 借贷记账法规则:有借必有贷,借贷必相等。 资产=负债+所有者权益 三.实验设备 装有金蝶kis 专业版软件的电脑,金蝶实验教材 四.结果预测 根据实验教材以及掌握的知识进行实验,得到实验结果。将辉煌工业有限公司2012年发生的经济业务完整正确的体现在账套中,为该公司经营决策者及相关利益者,提供有用的财务信息,有利于做出正确的经济决策。 五、实验步骤 (一)建账 1.建账套。 (1)金蝶kis 专业版→工具→账套管理→新建。录入相关数据。 (2) “金蝶kis 专业版”,以 “manager”,密码为空,登录到“ao11\辉煌工业有限公司”,进入金蝶kis 专业版主界面。(3)“基础设置”模块, “系统参数” →“会计期间”→“设置会计期间”,启用会计年度为“2012” →“财务参数”,启用会计年度为“2012”,启用会计期间为“1”。 2.增加用户。 基础设置→用户管理→新建用户→录入相关用户及其权限。 (二)初始化 1.设置财务系统账套选项 (1)增加电汇结算方式:基础设置→结算方式→新增→代码:js02,名称:电汇 (2)选择凭证保存后立即新增:账务处理→凭证录入→查看→选项→选定“凭证保存后立即新增” →确定 2.设置业务系统账套选项 (1)增加存放地点。基础设置→核算项目→仓库→新增。依次录入。 3.基础资料 (1)增加美元币别 基础设置→币别→新增→币别代码:usd ,币别名称:美元,记账汇率: 8.7 (2)增加客户 基础设置→核算项目→客户→新增。 (3)增加供应商 基础设置→核算项目→供应商→新增。 (4)增加部门 基础设置→核算项目→部门→新增。 (5)增加职员 基础设置→核算项目→职员→新增。 (6)增加或修改会计科目 1.Jacobi迭代法 例1 用jacobi迭代法求解代数线性代数方程组,保留四位有效数字(err=1e-4) 其中A=[8 -1 1;2 10 -1;1 1 -5];b=[1 ;4; 3]。 解:编写jacobi迭代法的函数文件,保存为jacobi.m function [x,k]=jacobi(A,b,x0,eps,N) % 求解Ax=b;x0为初始列向量;eps为误差容限;N为最大迭代次数 % 输出x为近似解;k为迭代次数 n=length(A); x=zeros(n,1); for k=1:N for i=1:n ――――――― end if norm(x-x0,inf) end x0=x; end 编写主程序如下 format long clear A=[8 -1 1;2 10 -1;1 1 -5]; b=[1 ;4; 3]; x0=[0.125; 0.4 ;-0.6 ]; % x0为初始列向量N为最大迭代次数err=1e-4; % err为误差容限 N=25; % N为最大迭代次数 [x,k]=jacobi(A,b,x0,err,N) 得到结果如下 x = 0.22492315625000 0.30561995000000 -0.49388680000000 k = 6 2.Gauss-seidel迭代法 例2 用Gauss-seidel迭代法求解代数线性代数方程组,保留四位有效数字(err=1e-4) 其中A=[8 -1 1;2 10 -1;1 1 -5];b=[1 ;4; 3]。 解:编写Gauss-seidel迭代法的函数文件,保存为gaus.m function [x,k]=gaus(A,b,x0,eps,N) % 求解Ax=b;x0为初始列向量;eps为误差容限;N为最大迭代次数% 输出x为近似解;k为迭代次数 n=length(A); x=zeros(n,1); for k=1:N for i=1:n ―――――― end if norm(x-x0,inf)数值实验报告
雅可比迭代法
MATLAB样例之雅克比迭代法
数学实验“线性方程组的J-迭代,GS-迭代,SOR-迭代解法”实验报告(内含matlab程序代码)
Jacobi迭代法求解线性方程组实验报告
jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法
实验报告单
数值计算实验报告
实验记录及实验报告的书写
科学实验报告单
迭代法实验报告
科学学生实验报告单
雅可比迭代法与矩阵的特征值
实验记录及实验报告撰写要求1
最新三年级科学下册实验报告单
雅克比迭代法和高斯-赛德尔法解线性方程组(C++)
金蝶实验报告记录
matlab Jacobi迭代法Gauss-seidel和SOR迭代