數值分析筆記系列(一)

2021-10-23 21:36:50 字數 2074 閱讀 5037

二、誤差限四則運算:

三、函式誤差限:

四、誤差分析原則:

概念釋義

性質絕對誤差

設x

xx為精確值,x

∗x^*

x∗為x

xx的乙個近似值,則稱e∗=

x∗−x

e^* = x^*-x

e∗=x∗−

x為近似值的絕對誤差,簡稱誤差當絕對誤差為正時,又叫做強近似值;當絕對誤差為負時,又叫做弱近似值

絕對誤差限

若絕對誤差e

∗e^*

e∗的絕對值不超過某正數ε

∗\varepsilon^*

ε∗,則稱ε

∗\varepsilon^*

ε∗為近似值的絕對誤差限,簡稱誤差限總是正數,且現實中相較絕對誤差更加常用

相對誤差

設x

xx為精確值,若e∗=

x∗−x

e^* = x^*-x

e∗=x∗−

x為近似值x

∗x^*

x∗的絕對誤差,則稱er∗

=e∗x

e_r^* = \frac

er∗​=x

e∗​為近似值x

∗x^*

x∗的相對誤差

在實際計算中,由於真值x

xx總是不知道的,因此相對誤差通常取er∗

=e∗x

∗e_r^* = \frac

er∗​=x

∗e∗​

相對誤差限

設x

xx為精確值,若ε

∗\varepsilon^*

ε∗為近似值x

∗x^*

x∗的絕對誤差限,則稱εr∗

=ε∗a

bs(x

∗)

\varepsilon_r^* = \frac

εr∗​=a

bs(x

∗)ε∗

​為近似值x

∗x^*

x∗的相對誤差限

總是正數,且現實中相較相對誤差更加常用

有效數字

若近似值x

∗x^*

x∗的誤差限是某位的半個單位,則該位到x

∗x^*

x∗的第一位非零數字的位數n,稱x

∗x^*

x∗有n位有效數字

n位有效數字的標準形式:x∗=

(a1+

a2×1

0−1+

...+

an×1

0−(n

−1))

×+‾1

0m

x^* = (a_1+a_2\times 10^+...+a_n\times 10^)\times\underline + 10^m

x∗=(a1

​+a2

​×10

−1+.

..+a

n​×1

0−(n

−1))

×+​1

0m;故其絕對誤差限可表示為:ε∗=

12×1

0(m−

n+1)

ε^* = \frac \times 10^

ε∗=21​

×10(

m−n+

1);故其相對誤差限可表示為:εr∗

=12a

1×10

−(n−

1)

ε_r^* = \frac \times 10^

εr∗​=2

a1​1

​×10

−(n−

1)=> 近似值x

∗x^*

x∗的非零位個數不一定等於有效數字位數;

=> 對於四捨五入的近似值,它們的誤差均不超過末位數字的半個單位,從x

∗x^*

x∗的第一位非零數字到末位都是有效數字;

=> 有效位數越多,絕對誤差限越小,相對誤差限亦越小;

數值分析筆記 第一章 數值分析與科學計算引論

一 數值分析概念 數值分析也稱計算數學,是數學科學的乙個分支,他研究用計算機求解各種數學問題的數值方法及其理論與軟體實現。二 演算法元概念 計算的基本單位稱為演算法元,它由運算元 輸入元和輸出元組成。由乙個或多個演算法元組成的乙個程序,它是演算法元的有限序列。三 面向計算機的演算法分為兩類 序列演算...

C 數值筆記一

1 class program 2.tostring 0 formatwith integer,integer.tostring 0.00 10000.00 11 console.writeline tostring 0.00 formatwith integer,integer.tostring ...

數值分析 誤差分析

方法誤差與捨入誤差 方法誤差 在用數學模型去 某個值的時候,由於選取的數學模型產生的誤差 例如使用泰勒展開式求取近似f x 時,其對應的拉格朗日餘項即為方法誤差 捨入誤差 計算機進行數值計算時產生的誤差,然後計算時產生的新誤差 比如用計算機用3.14去近似pi 誤差限對於某個演算法或者說數學模型,我...