《數(shù)學軟件與數(shù)學實驗(第2版)》第二版是編者根據(jù)在第一版教學實踐中所積累的經(jīng)驗修改而成的。
《數(shù)學軟件與數(shù)學實驗(第2版)》討論了Matlab和Lingo兩個軟件,前一部分講述了Matlab軟件及使用該軟件完成的數(shù)學實驗,后一部分講述了Lingo軟件及其在解決優(yōu)化問題上的應(yīng)用,書末附有Matlab的統(tǒng)計計算命令,以方便讀者查詢。
《數(shù)學軟件與數(shù)學實驗(第2版)》軟件講述詳細,通過完整的應(yīng)用例題的介紹,力圖使讀者能夠盡快掌握動手編程的能力。
實驗案例新穎有趣,其中既有圓周率的計算問題,又有金融貸款的實際問題;既有對混沌現(xiàn)象的討論,又有對蹦極運動的仿真實驗,充分展現(xiàn)了數(shù)學的美和軟件的巧。通過這些實驗介紹了計算方法、線性和非線性迭代現(xiàn)象、模擬和仿真方法、最優(yōu)化方法和統(tǒng)計計算方法,每個實驗還配備了相應(yīng)的練習題,可供讀者實踐。
《數(shù)學軟件與數(shù)學實驗(第2版)》可作為高等院校理工類專業(yè)數(shù)學實驗和數(shù)學建模的教科書,也可供數(shù)學軟件學習者選用參考。
更多科學出版社服務(wù),請掃碼獲取。
目錄
第1章Matlab與矩陣運算 1
1.1 Matlab的基本操作 1
1.1.1 Matlab界面及主要窗口介紹 1
1.1.2 Command Window操作 2
1.1.3 數(shù)組的賦值與訪問 4
1.1.4 矩陣和數(shù)組的常見運算函數(shù) 7
1.1.5 Matlab的“help”功能介紹與使用 13
1.2 M文件與程序流程的控制 13
1.2.1 M文件簡介 13
1.2.2 Matlab函數(shù)文件的編寫 14
1.2.3 循環(huán)與控制 15
1.3 數(shù)據(jù)可視化 21
1.3.1 二維圖形繪制 21
1.3.2 三維圖形命令 28
1.3.3 動畫效果 31
1.4 線性代數(shù) 33
1.4.1 解線性方程組 33
1.4.2 特征值與特征向量、矩陣的對角化 36
1.5 微積分 40
1.5.1 符號變量 41
1.5.2 極限、微積分問題 42
1.5.3 級數(shù)問題 44
1.5.4 方程(組)求解 45
1.6 概率論與數(shù)理統(tǒng)計 46
1.6.1 隨機數(shù)及概率 47
1.6.2 統(tǒng)計作圖 48
1.6.3 常見分布的參數(shù)估計 49
1.6.4 假設(shè)檢驗 51
1.7 Matlab與Office軟件的交互使用 53
1.7.1 Word中使用Matlab 54
1.7.2 Eccl與Matlab的數(shù)據(jù)訪問與相互調(diào)用 55
1.8 GUI程序設(shè)計 57
1.8.1 GUI程序啟動與界面簡介 58
1.8.2 Matlab控件簡介 58
第2章數(shù)值計算問題 64
2.1 求函數(shù)方程的近似實根 64
2.1.1 二分法 65
2.1.2 不動點迭代法 70
2.1.3 牛頓法及其近似形式 73
2.1.4 Matlab的求函數(shù)值命令小結(jié) 76
2.2 地球繞日一周的行程——數(shù)值積分 79
2.2.1 實際問題一地球公轉(zhuǎn)軌道的周長 79
2.2.2 常用數(shù)值積分方法 80
2.2.3 Matlab中的數(shù)值積分命令 84
2.2.4 地球公轉(zhuǎn)軌道周長問題 85
2.3 圓周率n的計算 86
2.3.1 古典方法 86
2.3.2 數(shù)值積分法 90
2.3.3 無窮級數(shù)法 90
2.3.4 更快的計算n值公式 92
2.4 導(dǎo)彈追蹤問題——微分方程數(shù)值解法 94
2.4.1 導(dǎo)彈追蹤問題 94
2.4.2 微分方程及微分方程組的解析解法 95
2.4.3 微分方程的數(shù)值解 96
2.4.4 導(dǎo)彈追蹤問題 101
2.5 曲線擬合 104
2.5.1 直線擬合 105
2.5.2 多項式擬合 107
2.5.3—般形式的擬合 109
2.5.4 經(jīng)驗曲線 112
第3章迭代——從金融問題到混沌現(xiàn)象 118
3.1 人口模型與存貸款問題 118
3.1.1 Malthus人口模型 118
3.1.2 迭代方程的解 121
3.1.3 存貸款問題 121
3.1.4 線性動力系統(tǒng)的動態(tài)特征 123
3.1.5 其他金融問題 125
3.2 生物學模型與混沌現(xiàn)象 127
3.2.1 Logistic模型 127
3.2.2 模型的數(shù)值計算 129
3.2.3 拋物線映射 130
3.2.4 混沌的特性 137
3.3 分形作圖 139
3.3.1 由生成元產(chǎn)生的分形圖形 139
3.3.2 由迭代函數(shù)系(FS)所生成的分形圖形 149
3.3.3 由復(fù)變函數(shù)迭代所產(chǎn)生的分形圖形 153
第4章計算機模擬與仿真 164
4.1 讓電腦代替我去跑步 164
4.1.1 確定性系統(tǒng)模擬的例子 164
4.1.2 隨機系統(tǒng)模擬的例子 166
4.1.3 隨機存儲系統(tǒng) 171
4.2 Simulink建模與仿真 176
4.2.1 Simulink工具箱及其操作簡介 177
4.2.2 蹦極系統(tǒng)的仿真 180
4.2.3 行駛汽車的動力學仿真 184
第5章線性回歸問題 188
5.1 預(yù)測披薩餅店的年銷售額 188
5.1.1 一元線性回歸模型 189
5.1.2 判定系數(shù) 192
5.1.3 線性假設(shè)的顯著性檢驗 193
5.1.4 回歸系數(shù)的區(qū)間估計 194
5.1.5 用regress命令完成回歸計算 194
5.1.6 用回歸模型對年銷售額作出預(yù)測 196
5.2 多元線性回歸問題 196
5.2.1 多元線性回歸模型 196
5.2.2 統(tǒng)計分析結(jié)論 198
5.2.3 線性回歸模型的顯著性檢驗 198
5.2.4 回歸系數(shù)的顯著性檢驗和區(qū)間估計 199
5.2.5 多元回歸的預(yù)測區(qū)間 200
5.2.6 Butler汽車公司運貨耗費時間的分析 200
5.3 其他回歸分析方法介紹 202
5.3.1 嶺回歸 202
5.3.2 逐步回歸 206
第6章LINGO與優(yōu)化問題 217
6.1 LINGO軟件介紹 217
6.1.1 LINGO的使用界面 217
6.1.2 LINGO程序框架 218
6.1.3 LINGO中的集 219
6.1.4 LINGO模型的數(shù)據(jù)段、初始段和計算段 222
6.1.5 LINGO的運算符和函數(shù) 226
6.1.6 窗口命令簡介 241
6.1.7 LINGO中的靈敏性分析(Range) 243
6.2 生產(chǎn)計劃的制定與安排 245
6.3 指派問題 247
6.4 鋼管的訂購與運輸 251
附錄Matlab的統(tǒng)計計算命令 262
參考文獻 269