解方程今与昔——在中国科学院第11次院士大会上的学术报告（摘要）

早在上古时代 ,中国就有着完美的 1 0进位制 ,用以表达任意大的正整数 ,不仅如此 ,中国的 1 0进位制还具有独到的位值制。正是由于这种进位的位值制 ,为古代中国高度发展的计算技术奠定了基础 ,铺平了道路。这也使中国古算构造性、算法化与可计算的机械化特色得以自然形成与充分发扬。中国古算着重实际问题的解决 ,由此自然导致方程问题 ,即现代意义下的多项式方程求解问题。为了解这种方程 ,由简单到复杂 ,中国古算逐步引进了分数、负数、小数、与无理数的概念 ,并给出了这种数的计算方法与规律。这实质上使中国早在公元 3世纪时 ,就已完成…     

与进位制有关的竞赛题赏析

人类经过长期的社会实践,创造出利用少量的名称和记号来表示任意自然数的记数方法.这一方法是位置原则,就是把数字排成横列来表示一个自然数,每一数字除了本身的值以外,还有一个所在位置所赋予的值(位置值).位置原则是数字和数位相结合的原则,马克思高度称赞位置原则是数学上“最美妙的数学发明”.在各类数学竞赛中,与进位制有关的赛题频繁出现,有考查十进制、其它进制、进位制之间相互转换的试题,也有借助二进制数字符号命制的     

《数书九章》中的几何问题

《数书九章》中的几何问题共有三十四个,在全书总共八十一个问题中占了相当大的比重。其中许多面积和体积的计算,运用了《九章算术》中的计算法则。值得称道的是,秦九韶发展了自三国时代赵君卿注《周髀算经》化几何问题为代数问题的方法,并使这种几何代数化的方法日趋成熟,从而使我国古算关于     

Hermite三次样条多小波自然边界元法

针对应用自然边界元方法解上半平面的Laplace方程的Neumann边值问题时存在奇异积分的困难,本文提出了Hermite三次样条多小波自然边界元法.Hermite三次样条多小波具有较短的紧支集、很好的稳定性和显式表达式,而且它们在不同层上的导数还是相互正交的.因此,本文将它与自然边界元法相结合,利用小波伽辽金法离散自然边界积分方程,使自然边界积分方程中的强奇异积分化为弱奇异积分,从而降低了问题的复杂性.文中给出的算例表明了该方法的可行性和有效性.     

对高考数学计算能力演变的分析

迄今为止 ,高考数学试题 ,每年绝大多数是要进行计算的 .虽然计算能力由第一位降至第二位 ,但其能力要求“会根据概念、公式、法则对数、式、方程进行正确运算和变形 ;能分析条件 ,寻求与设计合理、简捷的运算途径 ;能根据要求对数据进行估计 ,并能进行近似计算”没有任何变更 ;如果将计算分作算理、算技、算式、算果四个环节的话 ,对各环节的总体要求 :“(算理 )正确无误、(算式 )清楚规范、(算技 )简捷明了、(算果 )符合要求并照顾常识”是逐步增加并发展起来 .这一切表明 :高考对计算能力的要求实乃明降暗升 !所以 ,很有必要对计算能力演…     

增根想说爱你不容易

<正>分式方程增根的产生我们在解分式方程时需要去分母,即方程两边同时乘以最简公分母.如果这个最简公分母的值是0,就产生了增根.这可归结为方程的不等价变形.分式方程不允许未知数取那些使分母的值为零的值,即分式方程本身就隐含着分母不为零的条件.当把分式方程转化为整式方程以后,这种限制取消了,换言之,方程中未知数的值范围扩大了,因此可能产生增根,解分式方程时要"验根".     

韦达与符号代数

韦达与符号代数孙宏安（大连教育学院１１６０２１）代数学是由算术发展而来的，代数与算术的区别之一就是代数引入了未知量，并使未知量进入运算从而可以求出它的值，这便是方程问题．古典代数学的核心也就是方程问题．人们很早就对方程问题进行研究．中国古代的数学名著...     

Maxwell方程反演的小波多尺度方法

研究Maxwell方程电导率的识别问题.主要的难点是目标函数中存在一些局部极小值.将小波多尺度方法应用到Maxwell方程反演过程,通过小波变换,反问题被分解到多个尺度上,于是原反问题可以在子一级的尺度上,由大尺度到小尺度逐级求解.在每个尺度上我们采用稳定、快速的Gauss-Newton迭代法.数值算例的结果显示了这种方法大范围收敛、计算效率高、结果准确,是一种可行的计算方法.     

一次不定方程

二元一次方程ax+by=c,一般情况下,任取一个x值,就可计算出相应的y值,有无穷多组解,像这样的未知数个数多于方程个数的方程或方程组,叫做不定方程或不定方程组.如果根据实际问题的条件限定求正整数解,这样又可与整数整除等知识相结合,将解确定出来.例1求方程7x+10y=280的所有正整数解.     

一类拟线性超抛物方程的整体解

<正> §1超抛物方程最早是由从概率论的问题中提出的.这种方程在附面层理论和布朗运动的理论中也要遇到.对于这种特殊的退缩抛物方程,有关一般退缩抛物方程的结果当然都可以应用;但超抛物方程的特殊性却同时要求(也有可能)对它作进一步的研究.在这方面,早在六十年代前期就有过不少工作(例如[1],[2]).至于拟线     

圆周率的尾巴到底有多长

古代埃及人一直认为:圆是神赐给人的神圣礼物,因为圆是非常完美的图形．圆周率是圆周长与直径的比值,正由于圆的特殊,所以圆周率也变得非常特殊．众所周知,圆周率是一个常数,通常用希腊字母π表示．关于圆周率的计算问题,历来是中外数学家极感兴趣、孜孜以求的问题．从公元前2000年,古埃及人便算出了圆周率的第一位,公元前1200年,中国人也算出了圆周率的第一位．到公元前2世纪,中国的《周髀算经》里已有“周三径一”的记载．在以后相当长的一段时间内,古巴比伦、古印度、古中国实际上都长期使用π=3这个数值．只有到了东汉时期才有一位数学家算出圆周率为3．16．     

算筹:初中数学拓展课的好素材——点评郑碧霞老师“探秘中国古代的方程”一课

郑碧霞老师“探秘中国古代方程”一课,以算筹为切入点,通过对“密码图”的猜想、探秘、破解、设计,引导学生了解算筹的记数方法,算筹在解方程组中的应用,同时也让学生领略到中国古代数学的辉煌成就.整节课自然、流畅、新颖、精彩,是笔者近几年所听的较成功的课之一. 一、内容精练经典 算筹在中国古代文明中的地位,“不亚于四大发明”,这是清华大学学者冯立升的评价.他说,算筹采用的十进制位置制记数法,其中的位置制比十进制更重要,现在计算机采用的二进制就是位置制,如果没有位置制,现代数学和科学的发展是不可想象的.由此可以说,现在的计算机技术,要追根溯源,应追溯到中国古代的算筹.     

解析几何的直观性

几何知识的学习中要突出几何的直观性.解析几何的学习中,教师和学生往往徘徊在几何直观与代数计算之间,过多的计算会让学生觉得解析几何是埋头算出来的几何,而只用几何直观也会让学生进入歧途.在B版教材必修2"点到直线的距离"中,这种算出来的和看出来的差别就比较明显.首先,从学生的知识结构来讲:学生在学习点到直线的距离之前已经掌握了直线倾斜角、斜率、直线方程和两条直线的位置关系等     

Bessel—Neumann混合型方程特征根系的求解方法

本文讨论了Bessel-Neumann混合型方程特征根系{λ_(?)}(λ_0λ_1λ_2…)的求解法问题.给出了计算特征根系的表达式和最小根的取值方法.这种计算方法的优点是不用多位的Bessel函数表,也不需要计算机就能快速地计算出特征根系{λ_(?)}并具有较高的计算精度。     

波浪运动的数学建模

就波浪运动这一常见自然现象,利用流体运动的质量连续性方程和动量守恒定理,建立了波浪运动几种数学模型.并就波浪幅值与波长的比值以及波长与水深的比值不同取值情况进行了分析,讨论了非线性偏微分方程的线性化问题.最后通过数值计算给出了不同深度上的质点运动轨迹以及质点速度沿水深的分布.     

二维Helmholtz方程的插值型边界无单元法

针对二维Helmholtz方程的内外边值问题,提出了插值型边界无单元法(interpolating boundary element-free method).在间接位势理论的基础上,利用Laplace方程基本解的特性,建立了求解Helmholtz方程Neumann边值内外问题的正则化形式,有效消除了强奇异积分的计算.其次通过引入全局距离展开成局部距离的幂级数,详细推导了距离函数的导数和法向导数差值的极限表达式.最后给出了4个插值型边界无单元法的数值算例,表明了该方法可取得较高的可行性和有效性.     

反演二维瞬态热传导问题随温度变化的导热系数

基于边界元法反演二维瞬态热传导问题随温度变化的导热系数.采用Kirchhoff变换将非线性的控制方程转变为线性方程.边界元法用于构建二维瞬态热传导问题的数值分析模型.将反演参数作为优化变量,测点温度计算值与测量值之间的残差平方和作为优化目标函数.引入复变量求导法求解目标函数的梯度矩阵,梯度正则化法用于优化目标函数获得反演结果.探讨时间步长、测点数量和随机偏差对反演结果的影响.减小步长、增加测点数量收敛速度加快.降低了随机偏差,计算结果更精确.算例证明了算法的有效性与稳定性.     

定身加准基数的应用

定身加是种古老的算法,我们把这种古老的算法应用到现代珠算,来个珠脑结合,有许多数字相乘,根本用不着逐位实乘,只凭眼看用心脑算,就可很快得出答数来。方法就是定身加准基数。首先我们要了解,什么是准基数呢?凡两数相乘,如能利用数与数之间的特殊关系,利用数的运算规律和数的性质,采用特定的计算方法,能很快地计算出答数来,我们称它为准基数。准基数日常见很多,而且计     

椭圆外区域上Helmholtz问题的自然边界元法

本文研究椭圆外区域上Helmholtz方程边值问题的自然边界元法.利用自然边界归化原理,获得该问题的Poisson积分公式及自然积分方程,给出了自然积分方程的数值方法.由于计算的需要,我们详细地讨论了Mathieu函数的计算方法(当0相似文献   

一类Riccati矩阵方程广义自反解的双迭代算法

本文研究了一类Riccati矩阵方程广义自反解的数值计算问题.利用牛顿算法将Riccati矩阵方程的广义自反解问题转化为线性矩阵方程的广义自反解或者广义自反最小二乘解问题,再利用修正共轭梯度法计算后一问题,获得了求Riccati矩阵方程的广义自反解的双迭代算法.拓宽了求解非线性矩阵方程的迭代算法.数值算例表明双迭代算法是有效的.