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数值方法

12 engines
Bisection method · halving the bracket
区间[a,b]且f(a)f(b)<0 · 逐次折半 · 误差每步减半
Secant method · root finding without derivatives
x_{n+1}=x_n−f(x_n)(x_n−x_{n-1})/Δf · 无需导数 · 超线性
Fixed-point iteration · cobweb diagram
x=g(x) · x_{n+1}=g(x_n) · |g'|<1收敛 · 蛛网图
Trapezoidal rule — area by trapezoids
∫≈h[½f0+f1+…+½fn] · 梯形逼近 · 误差O(h²)
Simpson's rule — parabolic arcs
∫≈h/3[f0+4f1+2f2+…] · 抛物线 · O(h⁴) · 三次精确
Finite differences — numerical derivative
前差(f(x+h)−f(x))/h · 中心差/2h · 误差vs h
Euler's method · first-order ODE stepping
y_{n+1}=y_n+h·f · 一阶 · O(h) · 沿切线漂移
Runge–Kutta 4 · high-accuracy ODE stepping
RK4四斜率加权 · O(h⁴) · 远优于欧拉
Lagrange interpolation · the polynomial through the points
过n点唯一n−1次多项式 · 基Li(x) · Runge振荡
Gaussian elimination · solving A·x = b
Ax=b · 前向消元化上三角+回代 · 主元/乘子
LU decomposition · A = L·U, then solve A·x = b
A=L·U · 前代Ly=b后代Ux=y · 复用L/U
Gauss–Seidel iteration · solving A·x = b
立即用更新值 · 对角占优收敛 · 残差收缩