数值计算常用公式
数值计算常用公式
第一章 误差由观测产生的误会差,称为观测误差或参量误差. 由数值计算方法所得到的近似解与实际问题准确解之间出现的这种误差,称为截断误差或方法误差。
x *为准确值的一个近似值,则绝对误差: e *(x)= x-x * 绝对误差限:∣e *(x)∣=∣x-x *∣≤ε*(在知道x 准确值的条件下)相对误差:=xx x xx e*-=)(*=****)(xx x xx e -=相对误差限:******)()(rrxx x xx e x eε≤-==误差传播规律:)()()()()(2**21**1*x e x fx e x f y e ∂∂+∂∂≈*)()(**y y e y e r =(看会第七页例题)有效数字与有效数字位数:例一:对于x=π=3.14159…,若取近似值=3.14,则绝对误差∣)(*x e ∣=0.00159…≤01.021⨯,即百分位数字4的半个单位(指01.021⨯)是*x 的绝对误差限,故从*x 最左边的非零数“3”开始到百分位数字“4”的三个数都是有效数字,近似值*x 具有三位有效数字。
例二:求2*1049-⨯=x 的有效数字?有两位有效数字,即位有效数字,则有设的绝对误差限为,而可写为解:**2**x 2m 2m 0m x 105.0x 1049.0x =-=-⨯⨯-第二章 非线性方程求根二分法:[]b a x ,∈,2b a x +=分成两半,检查0)()(0<x f a f 则x *在[],x a 范围内。
1*22+-=-≤-k kk ka b a b xx预估二分法的次数:ε≤-+12k ab ,ε为允许误差(精度)。
简单迭代法:)(0)(x g x x f =⇒=,....)2,1,0)((1==+k x g x kk满足条件:1.(1)当在区间[]b a ,上g'存在,且)1(1)('的正常数为小于其中L L x g <≤;(2)对任意[]b a x ,∈,都有[]ba x g ,)(∈, 则 (1)对任取初始近似值[]b a x ,0∈,迭代法)(1x g xk =+产生的迭代序列{kx}都收敛于方程[]ba x g x ,)(在=上的唯一实根*x ; (2).1*;11*011x x LLx x x x L x x kk k k k --≤---≤-+误差估计表明:要使即可。
excel表格数值计算公式
Excel表格中常用的数值计算公式包括以下几种:
1. 算术运算:使用加、减、乘、除等运算符进行数值计算。
例如,要计算A1单元格和B1单元格的差,可以在另一个单元格中输入“=A1-B1”。
2. 统计函数:用于计算数据集中的平均值、中位数、众数、方差、标准差等统计量。
例如,要计算A1到A10单元格中的平均值,可以在另一个单元格中输入“=AVERAGE(A1:A10)”。
3. 查找函数:用于在数据集中查找特定值。
例如,要查找A1单元格中数值为2的行,可以在另一个单元格中输入“=INDEX(A1:A10,MATCH(2,A1:A10,0))”。
4. 排序函数:用于对数据集中的数据进行升序或降序排序。
例如,要将A1到A10单元格中的数据进行升序排序,可以在另一个单元格中输入“=SORT(A1:A10)”。
5. 日期和时间函数:用于计算日期和时间之间的差异、比较日期和时间等。
例如,要计算今天和昨天的天数差,可以在另一个单元格中输入“=TODAY()-YESTERDAY()”。
以上仅是Excel表格中常用的一些数值计算公式,实际上还有很多其他的公式可以使用。
如果需要更复杂的计算,可以使用Excel VBA编程语言编写自定义函数。
EXCEL常用计算公式大全
EXCEL常用计算公式大全1.SUM(求和):计算一组数值的总和。
例如,=SUM(A1:A10)将对A1到A10单元格中的数值求和。
2.AVERAGE(平均值):计算一组数值的平均值。
例如,=AVERAGE(A1:A10)将对A1到A10单元格中的数值求平均。
3.MAX(最大值):找出一组数值中的最大值。
例如,=MAX(A1:A10)将找出A1到A10单元格中的最大值。
4.MIN(最小值):找出一组数值中的最小值。
例如,=MIN(A1:A10)将找出A1到A10单元格中的最小值。
5.COUNT(计数):统计一组数值中的数目。
例如,=COUNT(A1:A10)将统计A1到A10单元格中的非空单元格数目。
6.COUNTIF(条件计数):统计满足特定条件的单元格数目。
例如,=COUNTIF(A1:A10,"<50")将统计A1到A10单元格中小于50的单元格数目。
7.SUMIF(条件求和):统计满足特定条件的单元格的总和。
例如,=SUMIF(A1:A10,"<50")将求和A1到A10单元格中小于50的单元格数值。
8.AVERAGEIF(条件平均值):计算满足特定条件的单元格的平均值。
例如,=AVERAGEIF(A1:A10,"<50")将计算A1到A10单元格中小于50的单元格平均值。
9. VLOOKUP(垂直查找):在一列数据中查找并返回匹配的值。
例如,=VLOOKUP("Apple",A1:B10,2,0)将在A1到B10区域中查找"Apple",并返回与之对应的第二列的值。
10. HLOOKUP(水平查找):在一行数据中查找并返回匹配的值。
例如,=HLOOKUP("Apple",A1:B10,2,0)将在A1到B10区域中查找"Apple",并返回与之对应的第二行的值。
常用计算公式大全
常用计算公式大全常用计算公式大全在数学和物理领域,有许多常用的计算公式,这些公式能够帮助我们解决各种数值计算问题。
下面是一些常见的计算公式的大全。
1. 代数公式:- 一次方程:ax + b = 0,其中a和b是常量,x是未知数。
- 二次方程:ax^2 + bx + c = 0,其中a、b和c是常量,x是未知数。
- 二次根式:√(a^2 + b^2) = c,其中a和b是常量,c是两个数的平方根。
2. 几何公式:- 矩形的面积:A = l * w,其中l是矩形的长度,w是矩形的宽度。
- 圆的面积:A = π * r^2,其中π是圆周率,r是圆的半径。
- 三角形的面积:A = 1/2 * b * h,其中b是三角形的底边长,h 是三角形的高。
3. 物理公式:- 速度公式:v = d/t,其中v是速度,d是距离,t是时间。
- 动能公式:E = 1/2 * m * v^2,其中E是动能,m是物体的质量,v是物体的速度。
- 引力公式:F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F是引力,G是万有引力常数,m1和m2是两个物体的质量,r是两个物体之间的距离。
4. 统计学公式:- 平均值:(x1 + x2 + ... + xn) / n,其中x1到xn是一组数据,n是数据的个数。
- 方差:(1/n) * Σ(xi - x)^2,其中xi是数据的每个观测值,x是数据的平均值,n是数据的个数。
- 标准差:√(1/n) * Σ(xi - x)^2,其中xi是数据的每个观测值,x是数据的平均值,n是数据的个数。
这只是一小部分常用计算公式的大全,实际上还有很多其他的公式可供使用。
掌握这些公式可以帮助我们更高效地解决各种数学和物理问题。
计算数值个数的公式
计算数值个数的公式计算数值个数对于计算数值个数的问题,可以采用不同的方法和公式进行求解。
下面列举了几种常见的计算数值个数的公式,并给出了相应的例子和解释。
1. 计算数组中某个数值出现的次数要计算数组中某个数值出现的次数,可以使用以下公式:count = (value)其中,array表示待计算的数组,value表示要计算出现次数的数值。
count为结果变量,存储了数值出现的次数。
例如,对于数组[1, 2, 2, 3, 2, 4, 2],要计算数值2出现的次数,可以使用以下代码:array = [1, 2, 2, 3, 2, 4, 2]value = 2count = (value)print(count) # 输出结果为 42. 计算列表中不同数值的个数如果要计算列表中不同数值的个数,可以使用以下公式:count = len(set(lst))其中,lst表示待计算的列表,count为结果变量,存储了不同数值的个数。
例如,对于列表[1, 2, 2, 3, 2, 4, 2],要计算不同数值的个数,可以使用以下代码:lst = [1, 2, 2, 3, 2, 4, 2]count = len(set(lst))print(count) # 输出结果为 43. 计算字符串中某个字符出现的次数如果要计算字符串中某个字符出现的次数,可以使用以下公式:count = (char)其中,string表示待计算的字符串,char表示要计算出现次数的字符。
count为结果变量,存储了字符出现的次数。
例如,对于字符串"hello world",要计算字符'l'出现的次数,可以使用以下代码:string = "hello world"char = 'l'count = (char)print(count) # 输出结果为 3以上是针对计算数值个数的常见公式和应用示例。
加减乘除计算公式
加减乘除计算公式计算公式是数学中常用的工具,用于求解各种数值问题。
其中,加减乘除是最基本、最常见的四则运算。
在本篇文章中,我将为大家介绍加减乘除计算公式的使用方法和注意事项。
一、加法公式加法是指将两个或多个数值相加的运算。
加法公式的一般形式如下:a +b = c其中,a和b是要进行相加的数,c是它们的和。
加法公式的使用方法如下:1. 将要相加的数按顺序写出来,中间用加号连接。
例如:3 + 4 + 52. 按正常的数学规则执行加法运算,即将各个数值相加。
例如:3 + 4 + 5 = 12二、减法公式减法是指将一个数值从另一个数值中减去的运算。
减法公式的一般形式如下:a -b = c其中,a是被减数,b是减数,c是它们的差。
减法公式的使用方法如下:1. 将被减数和减数写在一起,中间用减号连接。
例如:7 - 32. 按正常的数学规则执行减法运算,即将减数从被减数中减去。
例如:7 - 3 = 4三、乘法公式乘法是指将两个数相乘的运算。
乘法公式的一般形式如下:a ×b = c其中,a和b是要进行相乘的数,c是它们的积。
乘法公式的使用方法如下:1. 将要相乘的数按顺序写出来,中间用乘号(×)连接。
例如:2 × 3 × 42. 按正常的数学规则执行乘法运算,即将各个数相乘。
例如:2 × 3 × 4 = 24四、除法公式除法是指将一个数值除以另一个数值的运算。
除法公式的一般形式如下:a ÷b = c其中,a是被除数,b是除数,c是它们的商。
除法公式的使用方法如下:1. 将被除数和除数写在一起,中间用除号(÷)连接。
例如:10 ÷ 22. 按正常的数学规则执行除法运算,即将被除数除以除数。
例如:10 ÷ 2 = 5以上就是加减乘除四则运算中的计算公式和使用方法。
需要注意的是,在进行计算时,可以根据具体的需求和场景使用括号来改变运算顺序,进一步控制计算过程。
常用的计算公式范文
常用的计算公式范文下面是一些常用的计算公式:1.算术平均数公式:算术平均数=(数值之和)/(数值的个数)2.加、减、乘、除运算法则:a+b=b+aa-b≠b-aa×b=b×aa÷b≠b÷a3.百分数公式:百分数=(所占数值/总数值)×100%4.百分数基数变换公式:原数值=百分数×百分数基数/100%5.乘方公式:a^b=a的b次方6.平方公式:a^2=a的平方7.开方公式:√a=开a的平方根8.比例公式:a:b=c:da/b=c/d9.百分率换算公式:a%=a/10010.正弦定理公式:a / sinA =b / sinB =c / sinC11.余弦定理公式:c^2 = a^2 + b^2 - 2ab×cosC12.面积公式:(以下面积公式仅适用于一些特定图形)矩形的面积=长×宽三角形的面积=(底边长×高)/2梯形的面积=(上底长+下底长)×高/2圆的面积=π×半径^213.体积公式:(以下体积公式仅适用于一些特定图形)长方体的体积=长×宽×高圆柱体的体积=圆的面积×高圆锥体的体积=(圆的面积×高)/3球体的体积=(4/3)×π×半径^314.等比数列公式:第n项=首项×公比^(n-1)前n项和=首项×(1-公比^n)/(1-公比)15.二次方程求根公式:x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a)这些仅是一些常用的计算公式,不同领域和学科还存在更多的特定公式。
现代数值计算方法公式总结
现代数值计算方法公式一、插值法1.拉格朗日(Lagrange)插值法a)两点一次:b)三点二次:2.牛顿(Newton)插值a)n次牛顿法多项式:其中一阶差二阶差商三阶差商四阶差商商b)向前差分:下减上c)向后差分:上减下3.三次埃米尔特(Hermite)插值二、拟合曲线(最小二乘)三、数值积分1.牛顿-柯特思(Newton-Cotes)公式梯形求积公式(2节点)复化梯形求积公式辛普生求积公式(3节点)复化辛普生求积公式2.高斯(Gauss)公式高斯-勒让德求积公式1.先用勒让德公式求解x i2.利用“高斯积分公式具有2n+1次代数精度”将x i带入求A i3.将xi、Ai带入公式求取积分、并计算误差。
普通积分化标准形式:积分区间[a,b]变换3.代数精度若求积公式对f(x)=1,x,x2,…x m时精确成立,而对f(x)=x m+1时不成立,则称此求积公式具有m次代数精确度四、解线性代数方程组的直接方法三角形分解法求解,先将A分解为,则原式变为,那么问题就变为了求解五、解线性代数方程的迭代法1.范数向量范数定义:设其中R为实数域、C为复数域,若某实值函数满足条件1)非负性,||x||=0当且仅当x=0成立2)其次行3)三角不等式称为域上的一个向量范数常见范数:矩阵范数定义:设其中R为实数域、C为复数域,若某实值函数满足条件1)非负性,||A||=0当且仅当A=0成立2)其次行3)三角不等式4)乘积性质称为域上的一个矩阵范数常见范数:行范数列范数为的最大按模特征值2.谱半径3.雅可比迭代向量:用第i个方程解出xi的方程,分量通式如下:矩阵:对于Ax=b,先将A拆分成对角线矩阵D减去下三角矩阵L,再减去上三角矩阵U。
其中4.高斯-塞德尔迭代向量:用第i个方程解出xi的方程,并将上式得到的带入下边的公式,分量通式如下:矩阵:对于Ax=b,先将A拆分成对角线矩阵D减去下三角矩阵L,再减去上三角矩阵U。
现代数值计算方法公式总结
现代数值计算方法公式值法插一、)插值法拉格朗日(Lagrange1.两点一次:a)b)三点二次:)插值牛顿(Newton2.次牛顿法多项式:a)n其中一阶差二阶差商三阶差商四阶差商商b)向前差分:下减上c)向后差分:上减下)插值三次埃米尔特(Hermite3.二、拟合曲线(最小二乘)三、数值积分1.牛顿-柯特思(Newton-Cotes)公式梯形求积公式(2节点)复化梯形求积公式辛普生求积公式(3节点)复化辛普生求积公式2.高斯(Gauss)公式高斯-勒让德求积公式1.先用勒让德公式求解x i2.利用“高斯积分公式具有2n+1次代数精度”将x带入求A ii3.将xi、Ai带入公式求取积分、并计算误差。
普通积分化标准形式:积分区间[a,b]变换3.代数精度,…x m2m+1时不成立,则称此f(x)=x若求积公式对f(x)=1,x,x时精确成立,而对求积公式具有m次代数精确度四、解线性代数方程组的直接方法三角形分解法求解,先将A分解为,则原式变为,那么问题就变为了求解五、解线性代数方程的迭代法1.范数向量范数定义:其中R为实数域、C为复数域,若某实值函数设满足条件1)非负性,||x||=0当且仅当x=0成立其次行2)3)三角不等式域上的一个向量范数为称常见范数:矩阵范数定义:其中R为实数域、C为复数域,若某实值函数设满足条件1)非负性,||A||=0当且仅当A=0成立2)其次行三角不等式3)4)乘积性质域上的一个矩阵范数为称常见范数:行范数列范数的最大按模特征值为2.谱半径3.雅可比迭代向量:的方程,分量通式如下:xi个方程解出i用第矩阵:对于Ax=b,先将A拆分成对角线矩阵D减去下三角矩阵L,再减去上三角矩阵U。
其中4.高斯-塞德尔迭代向量:带入下边的公式,分量个方程解出xi的方程,并将上式得到的用第i通式如下:矩阵:对于Ax=b,先将A拆分成对角线矩阵D减去下三角矩阵L,再减去上三角矩阵U。
其中5.松弛迭代雅可比松弛(JOR):时,收敛注:当雅可比方法收敛时,收敛逐次超松弛(SOR):注:系数矩阵A对称正定,时收敛六、方程求根1.大范围收敛定理a)?(x)在[a,b]上连续;b)当x?[a,b]时,?(x) ?[a,b];c)?'(x)存在,且对任意x?[a,b]有2.牛顿迭代法牛顿下山法,其中3.割线法七、矩阵特征问题求解1.规范化乘幂法2.原点位移乘幂法,用B=A-I*?替代A,则得到的特征值u=?-?,特征向量不变?取一个00i0i八、常微分方程的数值解法1.欧拉公式2.向后欧拉公式3.梯形公式4.改进欧拉公式。
基础数值计算公式
基础数值计算公式在数学中,基础数值计算公式是我们学习数学的基础,它们是我们解决数学问题的基本工具。
基础数值计算公式包括加法、减法、乘法、除法等基本运算,以及一些常用的数学公式,如勾股定理、三角函数公式等。
本文将介绍一些常见的基础数值计算公式,并讨论它们在解决实际问题中的应用。
1. 加法公式。
加法是最基本的运算之一,其公式为,a + b = c。
其中,a和b是被加数,c是和。
加法公式可以用于计算两个数的和,也可以用于解决一些实际问题,如两个物体的总重量、两个人的年龄之和等。
2. 减法公式。
减法是加法的逆运算,其公式为,a b = c。
其中,a是被减数,b是减数,c是差。
减法公式可以用于计算两个数的差,也可以用于解决一些实际问题,如计算两个时间点之间的时间间隔、计算两个物体的距离等。
3. 乘法公式。
乘法是多次加法的简化形式,其公式为,a × b = c。
其中,a和b是乘数,c是积。
乘法公式可以用于计算两个数的积,也可以用于解决一些实际问题,如计算物体的面积、体积等。
4. 除法公式。
除法是乘法的逆运算,其公式为,a ÷ b = c。
其中,a是被除数,b是除数,c 是商。
除法公式可以用于计算两个数的商,也可以用于解决一些实际问题,如计算物体的密度、速度等。
5. 勾股定理。
勾股定理是一个三角形中的基本定理,其公式为,a² + b² = c²。
其中,a、b、c分别为直角三角形的两条直角边和斜边。
勾股定理可以用于计算三角形的边长,也可以用于解决一些实际问题,如计算建筑物的高度、测量地面的距离等。
6. 三角函数公式。
三角函数是用于描述角度和边长之间关系的函数,常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
它们的公式分别为,sinθ = a/c、cosθ = b/c、tanθ= a/b。
其中,θ为角度,a、b、c为三角形的边长。
三角函数公式可以用于计算角度和边长之间的关系,也可以用于解决一些实际问题,如计算物体的倾斜角度、测量建筑物的高度等。
数值分析公式大全
数值分析公式大全数值分析(Numerical Analysis)是数学的一个分支,主要研究数学问题的计算方法和数值计算的理论基础。
数值分析具有广泛的应用领域,包括物理学、工程学、经济学、计算机科学等。
在数值分析中,有许多重要的公式和方法,下面是一些常用的数值分析公式:1.插值公式插值公式是通过已知函数在给定数据点上的取值来求出未知函数在其他数据点上的近似值的方法。
常见的插值公式包括拉格朗日插值、牛顿插值、埃尔米特插值等。
2.数值微积分公式数值微积分公式主要用于计算函数的导数和积分的近似值。
常见的数值微积分公式包括梯形公式、辛普森公式、龙贝格公式等。
3.线性方程组解法线性方程组解法是求解形如Ax=b的线性方程组的方法,其中A是一个已知的矩阵,b是一个已知的向量。
常见的线性方程组解法包括高斯消元法、LU分解法、迭代法等。
4.非线性方程求根非线性方程求根是求解形如f(x)=0的非线性方程的方法,其中f(x)是一个已知的函数。
常见的非线性方程求根方法包括二分法、牛顿迭代法、割线法等。
5.数值积分公式数值积分公式主要用于计算函数在给定区间上的积分近似值。
常见的数值积分公式包括梯形公式、辛普森公式、高斯积分公式等。
6.数值微分公式数值微分公式用于计算函数的导数的近似值。
常见的数值微分公式包括中心差分公式、前向差分公式、后向差分公式等。
7.数值优化方法数值优化方法主要用于求解最优化问题,即求解函数的最大值或最小值。
常见的数值优化方法包括牛顿法、梯度下降法、拟牛顿法等。
8.常微分方程数值解法常微分方程数值解法用于求解形如dy/dx=f(x,y)的常微分方程的数值解。
常见的常微分方程数值解法包括欧拉方法、龙格-库塔方法等。
9.偏微分方程数值解法偏微分方程数值解法用于求解形如u_t=f(u,x,y)+Φ(u,x,y)的偏微分方程的数值解。
常见的偏微分方程数值解法包括有限差分法、有限元法等。
上述公式和方法只是数值分析中的一部分,不同问题需要选择适合的公式和方法进行求解。
初中数学计算公式大全
初中数学计算公式大全初中数学计算是数学学习的基础,掌握了一些常用的计算公式,能够帮助学生进行数值计算和解题。
本文将为大家详细介绍初中数学计算公式大全,包括整数的加减乘除法、分数的加减乘除法、平方与立方运算、平方根与立方根运算、百分数与比例、百分数与小数的转换、计算面积和体积的公式等。
1. 整数的加减乘除法:- 加法:a + b = c- 减法:a - b = c- 乘法:a × b = c- 除法:a ÷ b = c2. 分数的加减乘除法:- 加法:a/b + c/d = (ad + bc)/bd- 减法:a/b - c/d = (ad - bc)/bd- 乘法:(a/b) × (c/d) = ac/bd- 除法:(a/b) ÷ (c/d) = ad/bc3. 平方与立方运算:- 平方:a² = a × a- 立方:a³ = a × a × a4. 平方与立方根运算:- 平方根:√a = b,则b × b = a- 立方根:³√a = b,则b × b × b = a5. 百分数与比例:- 百分数转化为小数:百分数/100 = 小数- 小数转化为百分数:小数× 100 = 百分数- 百分数转化为比例:百分数/100 = 比例- 比例转化为百分数:比例× 100 = 百分数6. 百分数与小数的转换:- 小数转化为百分数:小数× 100% = 百分数- 百分数转化为小数:百分数/100% = 小数7. 计算面积和体积的公式:- 矩形的面积:长× 宽- 正方形的面积:边长× 边长- 三角形的面积:(底边× 高) / 2- 圆的面积:π × 半径²- 立方体的体积:边长× 边长× 边长- 圆柱的体积:底面积× 高- 圆锥的体积:(底面积× 高) / 3- 球体的体积:(4/3) × π × 半径³以上是初中数学中常用的计算公式大全,掌握了这些公式,可以帮助学生在数算和解题过程中更加轻松地进行计算。
全部数值计算公式
全部数值计算公式数值计算公式。
数值计算是现代科学和工程领域中的重要工具,它涉及到对数学模型进行数值求解,以获得实际问题的数值解。
数值计算公式是数值计算的基础,它们可以帮助我们对复杂的数学问题进行数值求解,从而得到实际的结果。
本文将介绍一些常见的数值计算公式,并探讨它们在不同领域的应用。
一、牛顿迭代法。
牛顿迭代法是一种用来求解方程根的数值方法,它的基本思想是通过不断迭代逼近方程的根。
假设我们要求解方程f(x)=0的根,牛顿迭代法的公式如下:x_{n+1} = x_n \frac{f(x_n)}{f'(x_n)}。
其中,x_n是第n次迭代的近似解,f(x_n)是方程在x_n处的函数值,f'(x_n)是方程在x_n处的导数值。
通过不断地迭代,我们可以逐渐逼近方程的根,从而得到方程的数值解。
牛顿迭代法在实际中有着广泛的应用,比如在工程领域中用来求解复杂的非线性方程,以及在金融领域中用来进行风险分析和模型求解。
二、梯度下降法。
梯度下降法是一种用来求解最优化问题的数值方法,它的基本思想是通过不断地调整参数来使目标函数的值最小化。
假设我们要求解目标函数f(x)的最小值,梯度下降法的公式如下:x_{n+1} = x_n \alpha \nabla f(x_n)。
其中,x_n是第n次迭代的参数向量,\alpha是学习率,\nabla f(x_n)是目标函数在x_n处的梯度。
通过不断地迭代,我们可以逐渐逼近目标函数的最小值,从而得到最优解。
梯度下降法在机器学习和深度学习领域有着广泛的应用,比如在训练神经网络时用来调整参数以使损失函数最小化,以及在优化算法中用来求解复杂的非凸优化问题。
三、龙格-库塔法。
龙格-库塔法是一种用来求解常微分方程初值问题的数值方法,它的基本思想是通过不断地迭代来逼近微分方程的解。
假设我们要求解初值问题\frac{dy}{dt} = f(t,y),y(t_0) = y_0的数值解,龙格-库塔法的公式如下:y_{n+1} = y_n + \frac{1}{6}(k_1 + 2k_2 + 2k_3 + k_4)。
计算机常用计算公式
计算机常用计算公式计算机是现代社会不可或缺的工具,它的广泛应用使得各行各业都离不开它。
在计算机的应用过程中,常常需要使用各种计算公式来完成特定的计算任务。
本文将介绍一些常用的计算机公式,包括数值计算、图像处理、数据分析等方面的公式,帮助读者更好地理解和应用。
一、数值计算公式1.1 线性插值公式线性插值是一种求近似值的方法,它通过已知数据点的线性关系来估计未知数据点的值。
线性插值公式可以表示为:y = y1 + (x - x1) * (y2 - y1) / (x2 - x1)其中,(x1, y1)和(x2, y2)为已知点的坐标,(x, y)为插值点的坐标。
1.2 积分计算公式在数值计算中,经常需要计算函数的定积分。
辛普森公式是一种常用的数值积分方法,可以表示为:∫[a,b] f(x)dx ≈ h/3 * [f(a) + 4f(a+h) + 2f(a+2h) + ... + 2f(b-h) + f(b)]其中,h = (b - a) / n,n为等分的小区间数。
二、图像处理公式2.1 图像灰度转换公式图像的灰度转换常用于改变图像的亮度和对比度。
常见的灰度转换公式有线性灰度变换公式和对数灰度变换公式。
线性灰度变换公式可以表示为:g(x, y) = a * f(x, y) + b其中,f(x, y)为原图像的灰度值,g(x, y)为处理后的图像灰度值,a 和b为可调参数。
对数灰度变换公式可以表示为:g(x, y) = c * log(1 + f(x, y))其中,c为可调参数。
2.2 图像滤波公式图像滤波常用于去除噪声或增强图像的某些特征。
其中,高斯滤波是一种常见的线性滤波方法,可表示为:g(x, y) = ∑[i=-n to n] ∑[j=-n to n] f(x+i, y+j) * w(i, j)其中,f(x, y)为原图像的像素值,g(x, y)为滤波后的像素值,w(i, j)为滤波系数。
三、数据分析公式3.1 方差计算公式方差是评价数据集离散程度的一个指标,常用于统计分析中。
每日数值累加计算公式
每日数值累加计算公式在日常生活和工作中,我们经常需要对一些数值进行累加计算。
比如说,我们需要统计每日的销售额、每月的支出情况,或者是每年的收入总额等等。
针对这些情况,我们可以使用一些数学公式来帮助我们进行累加计算,从而更快更准确地得到结果。
在这篇文章中,我们将介绍一些常见的每日数值累加计算公式,帮助大家更好地理解和应用这些公式。
1. 简单累加公式。
最简单的累加公式就是每日数值累加公式了。
假设我们需要统计某个数值在一段时间内的累加总和,比如说每日的销售额。
那么我们可以使用如下公式:总和 = 数值1 + 数值2 + 数值3 + ... + 数值n。
其中,数值1、数值2、数值3等等代表每天的销售额。
将每天的销售额相加,就可以得到一段时间内的销售总额。
2. 累加平均公式。
除了累加总和,有时候我们还需要计算一段时间内的平均值。
这时,我们可以使用累加平均公式:平均值 = 总和 / 天数。
其中,总和代表一段时间内的累加总和,天数代表这段时间内的天数。
通过将累加总和除以天数,就可以得到这段时间内的平均值。
3. 累加增长率公式。
有时候,我们还需要计算一段时间内的增长率。
这时,我们可以使用累加增长率公式:增长率 = (最终值初始值) / 初始值 100%。
其中,最终值代表这段时间内的最终累加总和,初始值代表这段时间内的初始累加总和。
通过将最终值减去初始值,再除以初始值,最后乘以100%,就可以得到这段时间内的增长率。
4. 累加复合增长率公式。
有时候,我们需要计算一段时间内的复合增长率。
这时,我们可以使用累加复合增长率公式:复合增长率 = (最终值 / 初始值) ^ (1 / 天数) 1 100%。
其中,最终值代表这段时间内的最终累加总和,初始值代表这段时间内的初始累加总和,天数代表这段时间内的天数。
通过将最终值除以初始值,再将得到的结果开根号,再减去1,最后乘以100%,就可以得到这段时间内的复合增长率。
5. 累加折旧公式。
数值平均数指标计算公式
数值平均数指标计算公式1.算术平均数(简称平均数)算术平均数是最常用的平均数计算方法,它是将一组数据中的所有数值相加,然后除以数据的个数。
计算公式如下:平均数 = (x1 + x2 + ... + xn) / n其中,x1, x2, ..., xn表示数据集中的每个数值,n表示数据的个数。
2.加权平均数加权平均数是在求平均数时给不同数值分配不同的权重,以反映每个数值在整体中的重要性。
计算公式如下:加权平均数 = (w1 * x1 + w2 * x2 + ... + wn * xn) / (w1 + w2 + ... + wn)其中,x1, x2, ..., xn表示数据集中的每个数值,w1, w2, ..., wn表示对应数值的权重。
3.几何平均数几何平均数用于计算一组数据中的连续乘积的n次根的值,其中n表示数据的个数。
计算公式如下:几何平均数 = (x1 * x2 * ... * xn)^(1/n)其中,x1, x2, ..., xn表示数据集中的每个数值。
4.调和平均数调和平均数用于计算一组数据中的倒数的平均值的倒数。
计算公式如下:调和平均数 = n / (1/x1 + 1/x2 + ... + 1/xn)其中,x1, x2, ..., xn表示数据集中的每个数值。
5.中位数中位数是将一组数值按照大小顺序排列后,位于中间位置的数值,它将数据集分为相等的两部分。
对于奇数个数的数据集,中位数就是中间位置的数值;对于偶数个数的数据集,中位数是中间两个数值的平均值。
以上是常用的数值平均数指标计算公式,每种计算方法适用于不同的数据情况和统计需求。
在实际应用中,根据数据的特点和研究目的选择合适的平均数计算方法是非常重要的。
数值分析公式大全
的位置未知,但有截断误差限:
(a,b)
3, 均差(差商) 一阶均差;f[x0,xk]=
,Mn+1=
二阶均差:f[x0,,x1,xk]= ,
,
高阶均差:f[x0,,x1,…,xk]= , , ,
,, ,
性质:1,k 阶均差可表示为函数值 f(x0),f(x1),…,f(xn)的线性组合 2,对称性,与节点次序无关
Ax=b 将 A 按行化简为三角矩阵(等同于做多次消元过程)最后解简单方程组 A(n)x=b(n) 2, 高斯主元素消去法 列主元素消去法:若出现 akk(k)=0 B= 在 A 的第一列中选择绝对值最大元素做为主元素,如丨 ai1,1 丨=max1≤i≤n 丨 ai1 丨然后 交换 B 的第一行与第 i1 行, →
≤
5, 差分
等距离节点 xk=x0+kh,k=0,1,…,n;fk=f(xk)
xk 处的一阶向前差分:Δ fk=fk-+1-fk,xk 处的二阶向前差分:Δ 2fk=Δ fk-+1-Δ fk;
xk 处的
n
阶差分:Δ
nfk=Δ
n-1fk-+1-Δ
f n-1 k
【差分与差商的关系】f[xk,xk+1]=
余项 Rn= 4,高斯-勒让德求积公式
程组中可求
,其中高斯点为 Pn+1(x)=0 的解,将 代入高斯公式所得的方
Rn= 5,高斯-切比雪夫求积公式
,其中高斯点为 Tn+1(x)=0 的解,
k=0,1,…,n。Ak=
也可写为
,
,k=1,2,…,n
第五章解线性方程 组的直接方法:
去除矩阵论部分的 基本知识点,剩余内容有 ; 1, 高斯消去法
现代数值计算方法公式总结
现代数值计算方法公式总结现代数值计算方法公式一、插值法1.拉格朗日(Lagrange)插值法a)两点一次:L1(x)=x−x1x0−x1y0+x−x0x1−x0y1R1(x)=f(x)−L1(x)=f′′(ξ)2!(x−x0)(x−x1) (x0<ξ<x1)b)三点二次:L2(x)=(x−x1)(x−x2)(x0−x1)(x0−x2)y0+(x−x0)(x−x2)(x1−x0)(x1−x2)y1+(x−x0)(x−x1)(x2−x0)(x2−x1)y2R2(x)=f(x)−L2(x)=f3(ξ)3!(x−x0)(x−x1)(x−x2) (x0<ξ<x2)2.牛顿(Newton)插值a)n次牛顿法多项式:N n(x)=f(x0)+f[x0,x1](x−x0)+⋯+f[x0,x1,…x n](x−x0)…(x−x n−1)R n(x)=f(x)−N n(x)=f(n+1)(ξ)()ωn+1(x) (x0<ξ<x n)其中ωn+1(x)=(x−x0)(x−x1)…(x−x n−1)x k f(x k)一阶差商二阶差商三阶差商四阶差商x0f(x0)f[x0,x1]f[x1,x2] f[x2,x3] f[x3,x4]f[x0,x1,x2,x3] f[x1,x2,x3,x4]x1f(x1)f[x0,x1,x2]x2f(x2)f[x1,x2,x3]f[x0,x1,x2,x3,x4] x3f(x3)f[x2,x3,x4]x4f(x4)f[x0,x1]=f(x1)−f(x0) x1−x0f[x0,x1,x2]=f[x1,x2]−f[x0,x1]20b)向前差分:N n(x0+tℎ)=y0+tΔy0+⋯+t(t−1)(t−2)…(t−n+1)n!Δn y0R n(x0+tℎ)=t(t−1)(t−2)…(t−n)(n+1)!ℎn+1f(n+1)(ξ) (x0<ξ<x n)x k y kΔy iΔ2y iΔ3y iΔ4y i x0y0Δy0Δy1Δy2Δy3Δ3y0Δ3y1x1y1Δ2y0x2y2Δ2y1Δ4y0 x3y3Δ2y2x4y4Δy i=y i+1−y iΔ2y i=Δy i+1−Δy i下减上c)向后差分:N n(x n+tℎ)=y n+t∇y n+⋯+t(t+1)…(t+n−1)n!∇n y nR n(x n+tℎ)=t(t+1)(t+2)…(t+n)(n+1)!ℎn+1f(n+1)(ξ) (x0<ξ<x n)x k y k∇y i∇2y i∇3y i∇4y i x4y4∇y4∇y3∇y2∇y1∇3y4∇3y3x3y3∇2y4x2y2∇2y3∇4y4 x1y1∇2y2x0y0∇y i=y i−y i−1∇2y i=∇y i−∇y i−1上减下3.三次埃米尔特(Hermite)插值x x0x1y y0y0y′m0m1H3(x)=a0(x)y0+a1(x)y1+β0(x)m0+β1(x)m1a0(x)=(1+2x−x0x1−x0)(x−x1x0−x1)2a1(x)=(1+2x−x1x0−x1)(x−x0x1−x0)2β0(x)=(x−x0)(x−x1 x0−x1)2β1(x)=(x−x1)(x−x0 10)2R3(x)=f(4)(ξ)4!(x−x0)2(x−x1)2 (x0<ξ<x1)二、拟合曲线(最小二乘)φ(x)=a0+a1x+a2x2S(a0,a1,a2)=∑[φ(x i)−y i]2ni=1=∑[(a0+a1x i+a2x i2)−y i]2 ni=1{ðSða0=0ðS ða1=0ðSða2=0三、数值积分1.牛顿-柯特思(Newton-Cotes)公式梯形求积公式(2节点)I≈T1=(b−a)2[f(a)−f(b)]R[T1]=−(b−a)312f′′(η)复化梯形求积公式I≈ℎ[f(a)+2∑f(x k)n−1k=1+f(b)]≡T nR[T n]=−b−a12f′′(η)ℎ2=O(ℎ2)辛普生求积公式(3节点)I≈S1=b−a6[f(a)+4f(a+b2)+f(b)]R[S1]=−(b−a)5f(4)(η)复化辛普生求积公式I≈ℎ6[f(a)+4∑f(xk+12)n−1k=0+2∑f(x k)n−1k=1+f(b)] R[S n]=−b−a2880ℎ4f(4)(η)=O(ℎ4)2.高斯(Gauss)公式高斯-勒让德求积公式1.先用勒让德公式求解x iL n(x)=1nd nn[(x2−1)n]2.利用“高斯积分公式具有2n+1次代数精度”将x i带入求A i3.将xi、Ai带入公式求取积分、并计算误差。
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数值计算常用公式
数值计算是数学中的一种重要技巧,在各个学科中都有广泛的应用。
为了方便和加快数值计算的速度,人们总结出了一些常用的计算公式。
下面将介绍一些数值计算常用的公式。
1.四则运算常用公式:
加法公式:a+b=b+a
减法公式:a-b≠b-a
乘法公式:a*b=b*a
除法公式:a/b≠b/a
2.平方和差公式:
平方差公式:(a + b)² = a² + 2ab + b²
平方和公式:(a - b)² = a² - 2ab + b²
3.指数公式:
幂运算公式:aⁿ*aᵐ=aⁿ⁺ᵐ
除法公式:aⁿ/aᵐ=aⁿ⁻ᵐ
4.对数公式:
对数运算公式:logₐ(xy) = logₐx + logₐy
除法公式:logₐ(x/y) = logₐx - logₐy
5.百分比公式:
百分比公式:x%=x/100
百分数换分数:x% = x / 100 = x/100 * a/a = xa/100a
分数换百分数:a/b=(a/b)*100%
6.阶乘公式:
阶乘公式:n!=n*(n-1)!
7.平均值公式:
平均值公式:平均值=总和/个数
8.平方根公式:
平方根公式:√a=b,则a=b²
9.三角函数公式:
正弦公式:sin(a ± b) = sin(a)cos(b) ± cos(a)sin(b)
余弦公式:cos(a ± b) = cos(a)cos(b) ∓ sin(a)sin(b)
正切公式:tan(a ± b) = (tan(a) ± tan(b))/(1 ∓ tan(a)tan(b)) 10.高斯公式:
高斯求和公式:1+2+3+...+n=n(n+1)/2
高斯公式的扩展:
a+(a+d)+(a+2d)+...+(a+(n−1)d)=n[a+(a+(n−1)d)]/2
11.解一元二次方程公式:
一元二次方程公式:ax² + bx + c = 0, 求解公式:x = (-b ±
√(b² - 4ac))/2a
12.等差数列求和公式:
等差数列求和公式:
Sn=(a₁+aₙ)*n/2
13.等比数列求和公式:
等比数列求和公式:
S=a(1-qⁿ)/(1-q)
14.泰勒级数展开公式:
泰勒级数展开公式是一种表示一些函数为多项式的方法,可以用来近似计算函数的值。
这些数值计算常用公式可以帮助我们在实际计算中更加方便快捷地得到结果。
掌握这些公式,可以大大提高数值计算的效率,避免出错。
但需要注意的是,在使用这些公式时,要结合实际情况和具体问题进行灵活运用,才能获得准确的结果。
另外,在计算过程中还需注意数据的精度和溢出的问题,以确保计算的正确性。