第三章数值阵列及向量化运算1解析
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第三章 逐次逼近法1.1内容提要1、一元迭代法x n+1=φ(x n )收敛条件为:1)映内性x ∈[a,b],φ(x) ∈[a,b] 2)压缩性∣φ(x) -φ(y)∣≤L ∣x-y ∣其中L <1,此时φ为压缩算子,在不断的迭代中,就可以得到最终的不动点集。
由微分中值定理,如果∣φ’∣≤L <1,显然它一定满足压缩性条件。
2、多元迭代法x n+1=φ(x n )收敛条件为:1)映内性x n ∈Ω,φ(x n ) ∈Ω 2)压缩性ρ(▽φ)<1,其中▽φ为x n 处的梯度矩阵,此时φ为压缩算子,在不断的迭代中,就可以得到最终的不动点集。
3、当φ(x )= Bx+f 时,收敛条件为,ρ(B )<1,此时x n+1= Bx n +f ,在不断的迭代中,就可以得到线性方程组的解。
4、线性方程组的迭代解法,先作矩阵变换 U L D A --= Jacobi 迭代公式的矩阵形式 f Bx b D x U L D x n n n +=++=--+111)(Gauss-Seidel 迭代公式的矩阵形式 f Bx b L D Ux L D x n n n +=-+-=--+111)()( 超松弛迭代法公式的矩阵形式f Bx b L D x U D L D x k k k +=-++--=--+ωωωωω111)(])1[()(三种迭代方法当1)(<B ρ时都收敛。
5、线性方程组的迭代解法,如果A 严格对角占优,则Jacob 法和Gauss-Seidel 法都收敛。
6、线性方程组的迭代解法,如果A 不可约对角占优,则Gauss-Seidel 法收敛。
7、Newton 迭代法,单根为二阶收敛 2211'''21lim)(2)(lim---∞→+∞→--=-==--k k k k k k k k x x x x f f c x x ξξαα8、Newton 法迭代时,遇到重根,迭代变成线性收敛,如果知道重数m , )()('1k k k k x f x f m x x -=+仍为二阶收敛 9、弦割法)()())((111--+---=k k k k k k k x f x f x x x f x x 的收敛阶为1.618,分半法的收敛速度为(b-a )/2n-110、Aitken 加速公式11211112)(),(),(+----+-+--+---+---===k k k k k k k k k k k x x x x x x x x x x x ϕϕ1.2 典型例题分析1、证明如果A 严格对角占优,则Jacob 法和Gauss-Seidel 法都收敛。
学科教师辅导讲义知识梳理一、数阵图把一些数字按照一定的要求,排成各种各样的图形,这类问题叫数阵图。
数阵是一种由幻方演变而来的数字图。
二、数阵图的分类封闭型数阵图、辐射型数阵图和复合型数阵图。
三、数阵图的解法(1)辐射型数阵图主意一:尝试法,即去掉中间数时剩下的数应该两两一对,每队和相等,因此最中间数只能填最大数、最小数或中间数;主意二:公式法,线和×线数=数字和+重叠数×重叠次数;重叠次数=线数-1(2)封闭型数阵图公式:线和×线数=数字和+重叠数之和(3)复合型数阵图综合了辐射型和封闭型数阵图的特点,要详细情况详细分析。
第 1 页/共11 页典例分析考点一:辐射型数阵图例1、把1~5这五个数分离填在下图中的方格中,使得横行三数之和与竖列三数之和都等于9。
【解析】中间方格中的数很异常,横行的三个数有它,竖列的三个数也有它,我们把它叫做“重叠数”。
也就是说,横行的三个数之和加上竖列的三个数之和,惟独重叠数被加了两次,即重叠了一次,其余各数均被加了一次。
因为横行的三个数之和与竖列的三个数之和都等于9,所以(1+2+3+4+5)+重叠数=9+9,重叠数=(9+9)-(1+2+3+4+5)=3。
重叠数求出来了,其余各数就好填了(见右上图)。
例2、将1~7这七个天然数填入左下图的七个○内,使得每条边上的三个数之和都等于10。
【解析】与例1类似,知道每条边上的三数之和,但不知道重叠数。
因为有3条边,所以中间的重叠数重叠了两次。
于是得到(1+2+…+7)+重叠数×2=10×3。
由此得出重叠数为[10×3-(1+2+…+7)]÷2=1。
剩下的六个数中,两两之和等于9的有2,7;3,6;4,5。
可得右上图的填法。
倘若把例4中“每条边上的三个数之和都等于10”改为“每条边上的三个数之和都相等”,其他不变,那么模仿例3,重叠数可能等于几?怎样填?考点二:封闭型数阵图例1、将1~6六个天然数分离填入下图的○内,使三角形每边上的三数之和都等于11.【解析】此图是封闭3—3图,因为每条边上的和都为11,那么三条边上的数字之和为11⨯=,而1+2+…+5+6=21.所以三角形的三个数之和等于33-21=12,在1~6中选3个和为12 333的数,且其中随意两个的和不等于11,这样的组合有:12=2+4+6=3+4+5,经实验,填法如图。
数阵图知识点总结数阵图在计算机科学中有很多应用,例如在图像处理中用来表示图像的像素信息,在数据库中用来存储和管理数据,还可以用来表示图形和网络的关系。
数阵图还可以用来做矩阵运算,包括加法、减法、乘法以及求逆等。
在算法和数据结构中,数阵图也是一个常见的数据结构,例如用来表示图形的邻接矩阵,解决网络流的最大流问题等。
数阵图可以用不同的方式表示和存储,例如用数组、链表、向量等数据结构来实现。
在不同的应用场景中,选择不同的表示和存储方式可以提高数据的访问效率和计算性能。
本文将从数阵图的基本定义、表示和存储、运算以及应用等方面进行介绍和总结。
1. 数阵图的基本定义数阵图可以定义为一个m行n列的二维数组,用来存储各种不同类型的数据。
在数学中,数阵图可以表示为一个m×n的矩阵,每个元素用Aij表示,其中i表示行号,j表示列号,Aij表示矩阵中第i行第j列的元素。
例如,一个3行4列的数阵图可以表示为:A11 A12 A13 A14A21 A22 A23 A24A31 A32 A33 A34在计算机科学中,数阵图也可以用数组、链表、向量等数据结构来表示和存储。
例如,可以用一维数组来表示一个m行n列的数阵图,数组的长度为m×n,其中每个元素对应矩阵中的一个元素。
也可以用链表来表示一个数阵图,每一行用一个链表节点来表示,节点中包含该行中的所有元素。
向量也是一种常见的数阵图表示方式,它可以用来表示稀疏矩阵,在稀疏矩阵中大部分元素为0,向量可以节省存储空间和提高计算性能。
2. 数阵图的表示和存储在计算机中,数阵图可以用不同的数据结构来表示和存储,选择不同的表示和存储方式可以根据实际应用场景来提高数据访问效率和计算性能。
常见的数阵图表示和存储方式包括数组、链表、向量等。
下面分别介绍各种方式的表示和存储方法:2.1 数组表示数组是一种连续存储的数据结构,可以用来表示和存储数阵图。
数组的优点是数据访问速度快,可以通过下标直接访问元素,缺点是数组的大小固定,不方便动态扩展。