# Mathematica 数值分析函数库 提供一系列常用的数值分析函数,旨在帮助用户进行高效的数值计算和线性代数问题求解。以下是每个函数的功能介绍及用法: ## 函数列表 ### 1. `EffectiveDigits[a, b]` 计算近似值 `a` 与精确值 `b` 的有效数字位数。 **示例**: ```mathematica EffectiveDigits[3.1415, Pi] ``` ### 2. `GaussN[n]` 统计顺序高斯消去法的乘除法计算次数。参数 `n` 为线性方程组的未知数个数。 **示例**: ```mathematica GaussN[5] ``` ### 3. `LUDe[M]` 对矩阵 `M` 进行 LU 分解,返回下三角矩阵 `L` 和上三角矩阵 `U`。 **示例**: ```mathematica LUDe[{{1, 2}, {3, 4}}] ``` ### 4. `ChDe[M]` 进行 Cholesky 分解,输入矩阵 `M` 被分解为下三角矩阵 `G` 和其转置 `G^T` 的乘积,即 `M = G G^T`。 **示例**: ```mathematica ChDe[{{4, 1}, {1, 3}}] ``` ### 5. `PositiveDefiniteMatrixQ[A]` 判断矩阵 `A` 是否为正定矩阵。 **示例**: ```mathematica PositiveDefiniteMatrixQ[{{4, 1}, {1, 3}}] ``` ### 6. `PrincipalMinors[A]` 计算矩阵 `A` 的各阶顺序主子式。 **示例**: ```mathematica PrincipalMinors[{{1, 2}, {3, 4}}] ``` ### 7. `CroutDe[A]` 对三对角矩阵 `A` 进行 Crout 分解,返回下三角矩阵 `L` 和单位上三角矩阵 `U`。 **注:此方法比CroutDeCo效率更高。** **示例**: ```mathematica CroutDe[{{1, 2, 3}, {0, 4, 5}, {0, 0, 6}}] ``` ### 8. `CroutDeCo[A]` 对一般矩阵 `A` 进行 Crout 分解,返回下三角矩阵 `L` 和单位上三角矩阵 `U`。 **示例**: ```mathematica CroutDeCo[{{1, 2}, {3, 4}}] ``` ### 9. `Norm[A, p]` 计算矩阵或向量 `A` 的范数,`p` 可以是 1, 2, Infinity 或 "Frobenius"(F-范数)。 **示例**: ```mathematica Norm[{1, 2, 3}, 2] ``` ### 10. `PBJ[A]` 计算矩阵 `A` 的谱半径。 **示例**: ```mathematica PBJ[{{1, 2}, {3, 4}}] ``` ### 11. `Cond[A, p]` 计算矩阵 `A` 的 `p` 条件数。 **示例**: ```mathematica Cond[{{1, 2}, {3, 4}}, 2] ``` ### 12. `Jacobi[A]` 计算矩阵 `A` 的 Jacobi 迭代法的迭代矩阵。 **示例**: ```mathematica Jacobi[{{1, 2}, {3, 4}}] ``` ### 13. `GS[A]` 计算矩阵 `A` 的高斯-赛德尔迭代法的迭代矩阵。 **示例**: ```mathematica GS[{{1, 2}, {3, 4}}] ``` ### 14. `IsStrictlyDiagonallyDominant[A]` 判断矩阵 `A` 是否严格对角占优。 **示例**: ```mathematica IsStrictlyDiagonallyDominant[{{4, 1}, {2, 3}}] ``` ### 15. `SOR[A, w]` 计算矩阵 `A` 的 SOR 方法的迭代矩阵,`w` 为松弛因子。 **示例**: ```mathematica SOR[{{1, 2}, {3, 4}}, 1.25] ``` ### 16. `QRDecomposition[M]` 对矩阵 `M` 进行 QR 分解,返回一个正交矩阵 `Q` 和一个上三角矩阵 `R`。 **示例**: ```mathematica QRDecomposition[{{1, 2}, {3, 4}}] ``` ## 安装与使用 - 务必先计算整个笔记本后,再进行具体数值的计算。