"数值分析"课程是科学计算方面的重要基础课程之一,承担着引导计算科学入门到介绍数值计算中各种基本算法的任务。随着科学技术的快速发展,对数值计算方面知识的要求也越来越高,这就迫切需要一本适合于目前工科学生学习的教材。本着这样的想法,同济大学计算数学教研室的有关教师在原有教材的基础上编写了此教材。

希望达到两个目的:一是在课程中介绍数值计算领域中的基本思想、基本理论与基本算法,如函数插值与逼近,线性与非线性方程(组)的求解,数值积分与微分,矩阵的特征值与特征向量的计算,微分方程的近似数值解;二是适当地介绍一些当今科学与工程研究中遇到的数值计算问题求解的新方法,如快速傅里叶变换,高维积分的蒙特卡罗方法,数值求导的稳定算法,大型线性方程组的分块迭代算法等。当然,由于课时的限制,我们只给出这些内容的一个初步介绍,有兴趣者可以参阅有关的参考书。

本着实用的原则,同时也由于是工科学生教材以及课时限制的原因,我们在介绍一些数学上比较深入的结论时,往往省略了相关的理论证明。在介绍一些重要的典型算法的同时,附上了在工程中广泛使用的 Matlab 程序,以便于大家在修完此课程后能快速地上手做一些工程项目中的计算与编程问题。

全书共分 9 章,由同济大学计算数学教研室有关任课教师集体编写:

章节编者
第 1 章 科学计算与 Matlab、第 7 章 非线性方程求根陈雄达
第 2 章 线性方程组的直接解法、第 6 章 线性方程组的迭代解法殷俊锋
第 3 章 多项式插值与样条插值、第 4 章 函数逼近陈素琴
第 5 章 数值积分与数值微分徐承龙
第 8 章 矩阵特征值与特征向量的计算、第 9 章 常微分初边值问题数值解王琤

全书由徐承龙负责组织与协调,陈雄达与殷俊锋负责本书的排版和校对。本书适合作为高等院校本科生和工科研究生的教材与参考书,需要读者掌握高等数学、线性代数和初步的概率方面的知识。

由于编写时间和水平的限制,本书不可避免出现错误,我们殷切希望广大读者提出批评与修改建议。

——编者,2009 年 7 月于同济大学