Лектор: Самусенко Анатолий Васильевич, доц., кандидат физ.-мат. наук.
Экзаменационные вопросы по курсу "Методы численного анализа."
3-й курс, 5-й семестр 1998-1999 учебного года.
- Общая постановка задачи интерполирования.
- Интерполяционный многочлен Лагранжа.
- Теорема о погрешности интерполяционной функции Лагранжа.
- Многочлены Чебышева на отрезке [-1;1], теорема о существовании многочлена наименее отклоняющегося от нуля.
- Многочлены Чебышева на произвольном отрезке, минимизация погрешности интерполирования.
- Разделенные разности и их свойства.
- Конечные разности и их свойства.
- Интерполяционный многочлен Ньютона. Теорема о совпадении интерполяционных многочленов Ньютона и Лагранжа.
- Формулы для интерполирования алгебраическими многочленами по равноотстоящим узлам.
- Алгоритм построения кубического сплайна.
- Сходимость процессов интерполирования кубическими сплайнами, доказательство леммы и получение оценки погрешности второй производной.
- Сходимость в процессе интерполирования кубическими сплайнами, получение оценки погрешности функции и ее первой производной.
- Интерполирование с кратными узлами. Теорема о погрешности интерполирования.
- Тригонометрическая интерполяция, интерполирование с помощью рациональных функций, дробно-линейное и двумерное интерполирование.
- Наилучшее приближение в Гильбертовом пространстве, теорема о существовании наилучшего приближения в Гильбертовом пространстве.
- Погрешность наилучшего приближения в Гильбертовом пространстве, обобщенный многочлен Фурье.
- Наилучшее средне-квадратичное приближение функции, заданной таблично
- Теорема о наилучшем равномерном приближении. Критерий многочлена наилучшего равномерного приближения.
- Квадратурные формулы интерполяционного типа. Оценка погрешности квадратурной формулы.
- Критерий квадратурной формулы интерполяционного типа.
- Симметричные квадратурные формулы интерполяционного типа.
- Квадратурные формулы Ньютона-Котеса. Устойчивость квадратурных формул Ньютона-Котеса.
- Составные квадратурные формулы прямоугольников, трапеций, Симпсона.
- Правило Рунге оценки погрешности квадратурной формулы.
- Квадратурные формулы НАСТ. Критерий квадратурной формулы НАСТ.
- Существование и единственность квадратурных формул НАСТ.
- Свойства квадратурных формул НАСТ.
- Частный случай квадратурных формул НАСТ.
- Квадратурные формулы НАСТ, имеющие заранее фиксированные узлы.
- Квадратурные формулы НАСТ с равными коэффициентами.
- Отделение корней нелинейного уравнения. Метод половинного деления.
- Метод простой итерации решения нелинейного уравнения. Теорема сходимости.
- Метод Ньютона решения нелинейного уравнения. Теорема сходимости.
- Модификации метода Ньютона решения нелинейного уравнения.
- Метод парабол решения нелинейного уравнения.
- Метод обратной интерполяции решения нелинейного уравнения.
- Общая характеристика методов решения систем нелинейных уравнений. Примеры методов.
- Нелинейные и гибридные методы решения систем нелинейных уравнений.
- Сходимость стационарных итерационных методов решения систем нелинейных уравнений. Принцип сжимающих отображений.
- Метод механических квадратур в решении интегральных уравнений Фредгольма второго рода.
- Метод механических квадратур в решении интегральных уравнений Вальтерра второго рода.
- Метод последовательных приближений решения линейных интегральных уравнений второго рода.
- Метод замены ядра на вынужденное решения интегральных уравнений Фредгольма второго рода.
- Аналитические методы решения задачи Коши.
- Численные методы решения задачи Коши. Понятие об сходимости и аппроксимации.
- Теорема о сходимости метода Эйлера.
- Методы "предиктор-корректор". Аппроксимация и геометрическая интерпретация.
- Методы Рунге-Кутта. Построение семейства методов второго порядка аппроксимации.
- Теорема о сходимости методов Рунге-Кутта.
- Многошаговые методы. Построение методов наивысшего порядка аппроксимации.
- Методы Адамса, их построение и реализация.
- Метод Рунге повышения порядка точности разностных схем.
- Понятие устойчивости разностных методов. Примеры.
- Устойчивость многошаговых разностных методов. Примеры - явный и неявный методы Адамса.
- Понятие жесткой системы дифференциальных уравнений.
- Специальное определение устойчивости.
- Чисто неявные методы.
- Постановка краевых задач для систем обыкновенных дифференциальных уравнений.
- Метод редукции.
- Метод дифференциальной прогонки.
- Метод стрельбы для нелинейных краевых задач.
- Метод стрельбы для линейных краевых задач.
- Метод Ритца.
- Метод наименьших квадратов решения краевых задач.
- Методы моментов и Галеркина.
- Метод каллокации.