《計算物理學習指導/高等學校理工科物理類規劃教材輔導用書》是與《計算物理學》(劉金遠等編著,科學出版社,2012年出版)相配套的輔導用書。《計算物理學》自2012年6月出版以來,廣受好評,被很多院校選用,2014年9月入選國家十二五規劃教材。
第1章 緒論
1.1 誤差分析
1.1.1 誤差的概念及分類
1.1.2 誤差來源
1.1.3 習題
1.2 數值計算應注意的問題
1.2.1 避免相近兩數相減
1.2.2 防止大數吃掉小數
1.2.3 避免小分母溢出
1.2.4 減少運算次數
1.2.5 正負交替級數累和問題
1.2.6 習題
第2章 方程的數值解法
2.1 線性方程組的數值解法
2.1.1 高斯消去法
2.1.2 LU分解法
2.1.3 三對角矩陣追趕法
2.1.4 迭代法
2.1.5 補充例題
2.1.6 習題
2.2 非線性方程的數值解法
2.2.1 二分法
2.2.2 弦截法
2.2.3 固定點迭代法
2.2.4 牛頓迭代法
2.2.5 非線性方程組的數值解法
2.2.6 矛盾方程組的數值方法
2.2.7 補充例題
2.2.8 習題
2.3 補充習題
第3章 函數近似方法
3.1 插值法
3.1.1 線性插值
3.1.2 拋物線插值
3.1.3 拉格朗日插值
3.1.4 牛頓插值
3.1.5 三次樣條插值
3.1.6 補充例題
3.2 擬合法
3.2.1 線性擬合
3.2.2 二次函數擬合
3.2.3 m次多項式擬合
3.2.4 非線性函數線性組合擬合
3.3 習題
3.3.1 插值
3.3.2 擬合法
第4章 數值微分和數值積分
4.1 數值微分
4.1.1 數值微分法
4.1.2 補充例題
4.1.3 習題
4.2 數值積分
4.2.1 牛頓-科茨求積公式
4.2.2 復化求積公式
4.2.3 變步長求積和龍貝格求積
4.2.4 反常積分的計算
4.2.5 快速振蕩函數的菲隆積分
4.2.6 補充例題
4.2.7 習題
4.3 補充習題
第5章 常微分方程數值解法
5.1 初值問題的數值解法
5.1.1 歐拉法
5.1.2 龍格-庫塔法
5.1.3 微分方程組與高階微分方程
5.1.4 剛性微分方程
5.1.5 補充例題
5.1.6 習題
5.2 邊值問題的數值解法
5.2.1 邊值問題的差分法
5.2.2 邊值問題的打靶法
5.2.3 補充例題
5.2.4 習題
5.3 ODE數值方法的應用軟件
5.3.1 應用Matlab軟件
5.3.2 應用IMSL程序庫
5.3.3 補充例題
5.4 擴展例題
5.5 補充習題
5.5.1 歐拉法求初值問題
5.5.2 龍格庫塔法求初值問題
5.5.3 邊值問題
第6章 偏微分方程數值解法
6.1 對流方程
6.1.1 迎風格式(UW)
6.1.2 蛙跳格式(FL)
6.1.3 FTCS格式
6.1.4 Lax格式
6.1.5 Lax-Wendroff格式
6.1.6 兩層加權平均格式
6.1.7 補充例題
6.2 拋物形方程
6.2.1 一維拋物形方程
6.2.2 二維拋物形方程
6.2.3 對流擴散方程
6.2.4 補充例題
6.2.5 習題
6.3 橢圓方程
6.3.1 亥姆霍茲方程
6.3.2 泊松方程
6.3.3 拉普拉斯方程
6.3.4 習題
6.4 雙曲型偏微分方程
6.5 非線性偏微分方程
6.5.1 伯格斯方程
6.5.2 KdV方程和孤立子方程
6.5.3 渦流問題
6.5.4 淺水波方程
6.5.5 氣體動力學方程
6.5.6 二維Navier-Stokes方程
6.5.7 磁流體方程
6.5.8 補充例題
6.6 偏微分方程數值解的譜方法
6.6.1 離散傅立葉變換
6.6.2 FFT應用
6.7 擴展例題
6.8 補充習題
第7章 蒙特卡羅方法
7.1 蒙特卡羅方法的原理
7.1.1 隨機變量與分布函數
7.1.2 數學期望與方差
7.1.3 大數定理與中心極限定理
7.2 隨機數
7.2.1 均勻分布隨機數
7.2.2 隨機性統計檢驗
7.3 隨機抽樣方法
7.3.1 直接抽樣方法
7.3.2 舍選抽樣方法
7.3.3 復合抽樣方法
7.3.4 其他抽樣方法
7.3.5 補充例題
7.4 蒙特卡羅方法應用
7.4.1 蒙特卡羅方法的基本思想
7.4.2 方程求根
7.4.3 計算定積分
7.4.4 微分方程的蒙特卡羅方法
7.4.5 核鏈式反應的蒙特卡羅模擬
7.4.6 中子輸運的蒙特卡羅模擬
7.4.7 放射性輻射的蒙特卡羅模擬
7.4.8 隨機行走問題
7.4.9 放射性衰變模擬
7.4.1 0 隨機非線性方程求解
7.5 其他例子
7.6 計算機模擬
7.6.1 賭博問題
7.6.2 生日問題
7.6.3 蒲豐投針模擬
7.6.4 利潤問題
7.7 習題
7.7.1 方程求根
7.7.2 計算積分
7.7.3 計算機模擬
參考文獻
索引
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