1 数値計算における誤差
1.1 絶対誤差と相対誤差
1.2 丸めの誤差
1.3 桁落ち
1.4 打ち切り誤差
1.5 精度保証付き数値計算
演習問題
2 数値解析のための行列論
2.1 数値解析と行列
2.2 既約な行列
2.3 既約優対角行列
2.4 行列のべき乗
2.5 ペロン・フロベニウスの定理
2.6 L行列とM行列
2.7 行列の分解
演習問題
3 ノルム
3.1 ノルムの概念
3.2 ベクトルノルム
3.3 行列ノルム
3.4 補 足
演習問題
4 連立1次方程式
4.1 数値解法の必要性
4.2 直接法
4.3 反復法
4.4 収束定理
4.5 共役勾配法(CG法)
4.6 解の評価
4.7 解きにくい方程式
演習問題
5 単独非線形方程式
5.1 反復法
5.2 縮小写像の原理と収束定理
5.3 Newton法
5.4 Aitkenの加速法とSteffensenの反復法
5.5 代数方程式の解法
演習問題
6 連立非線形方程式
6.1 反復法
6.2 縮小写像の原理
6.3 Newton法
6.4 反復法の誤差解析
演習問題
7 行列の固有値問題
7.1 固有値と固有ベクトル
7.2 包含定理と摂動定理
7.3 累乗法
7.4 Jacobi法
7.5 Householder-Givens法
7.6 QR法
7.7 解の評価
演習問題
8 補間多項式と直交多項式
8.1 補間多項式
8.2 補間多項式の誤差
8.3 差分商の拡張
8.4 Hermite補間
8.5 スプライン補間
8.6 直交多項式
演習問題
9 数値積分
9.1 数値積分公式
9.2 Newton-Cotes公式
9.3 Newton-Cotes公式の誤差
9.4 複合公式
9.5 Gauss型積分公式
9.6 Euler-Maclaurin公式の誤差
9.7 Romberg積分法
演習問題
10 常微分方程式の初期値問題
10.1 数値解法と離散化誤差
10.2 Euler法
10.3 Runge-Kutta法
10.4 1段法の収束
10.5 Adams-Bashforth法
10.6 予測子修正子法
10.7 定数係数線形差分方程式
10.8 安定な公式と一般収束定理
10.9 不安定現象
10.10 高階常微分方程式
演習問題
11 差分法
11.1 導関数・変動関数の差分近似
11.2 常微分方程式の境界値問題
11.3 楕円形偏微分方程式の境界値問題
11.4 放物型方程式に対する初期ー境界値問題
11.5 無条件安定な公式
11.6 補足(S-W近似とS-S近似)
演習問題
12 有限要素法
12.1 有限要素法への概要
12.2 常微分方程式への適用
12.3 偏微分方程式への適用
演習問題
付録
A Durand-Kerner-Aberth法とSmithの定理
B SOR法の収束に関するOstrowskiの定理
C Newton-Kantorovichの定理
D ミニ・マックス定理
E 定理7.6の証明補遺
F 3重対角行列の固有値
G 定数係数線形同時差分方程式の一般解
参考文献
索引
1.1 絶対誤差と相対誤差
1.2 丸めの誤差
1.3 桁落ち
1.4 打ち切り誤差
1.5 精度保証付き数値計算
演習問題
2 数値解析のための行列論
2.1 数値解析と行列
2.2 既約な行列
2.3 既約優対角行列
2.4 行列のべき乗
2.5 ペロン・フロベニウスの定理
2.6 L行列とM行列
2.7 行列の分解
演習問題
3 ノルム
3.1 ノルムの概念
3.2 ベクトルノルム
3.3 行列ノルム
3.4 補 足
演習問題
4 連立1次方程式
4.1 数値解法の必要性
4.2 直接法
4.3 反復法
4.4 収束定理
4.5 共役勾配法(CG法)
4.6 解の評価
4.7 解きにくい方程式
演習問題
5 単独非線形方程式
5.1 反復法
5.2 縮小写像の原理と収束定理
5.3 Newton法
5.4 Aitkenの加速法とSteffensenの反復法
5.5 代数方程式の解法
演習問題
6 連立非線形方程式
6.1 反復法
6.2 縮小写像の原理
6.3 Newton法
6.4 反復法の誤差解析
演習問題
7 行列の固有値問題
7.1 固有値と固有ベクトル
7.2 包含定理と摂動定理
7.3 累乗法
7.4 Jacobi法
7.5 Householder-Givens法
7.6 QR法
7.7 解の評価
演習問題
8 補間多項式と直交多項式
8.1 補間多項式
8.2 補間多項式の誤差
8.3 差分商の拡張
8.4 Hermite補間
8.5 スプライン補間
8.6 直交多項式
演習問題
9 数値積分
9.1 数値積分公式
9.2 Newton-Cotes公式
9.3 Newton-Cotes公式の誤差
9.4 複合公式
9.5 Gauss型積分公式
9.6 Euler-Maclaurin公式の誤差
9.7 Romberg積分法
演習問題
10 常微分方程式の初期値問題
10.1 数値解法と離散化誤差
10.2 Euler法
10.3 Runge-Kutta法
10.4 1段法の収束
10.5 Adams-Bashforth法
10.6 予測子修正子法
10.7 定数係数線形差分方程式
10.8 安定な公式と一般収束定理
10.9 不安定現象
10.10 高階常微分方程式
演習問題
11 差分法
11.1 導関数・変動関数の差分近似
11.2 常微分方程式の境界値問題
11.3 楕円形偏微分方程式の境界値問題
11.4 放物型方程式に対する初期ー境界値問題
11.5 無条件安定な公式
11.6 補足(S-W近似とS-S近似)
演習問題
12 有限要素法
12.1 有限要素法への概要
12.2 常微分方程式への適用
12.3 偏微分方程式への適用
演習問題
付録
A Durand-Kerner-Aberth法とSmithの定理
B SOR法の収束に関するOstrowskiの定理
C Newton-Kantorovichの定理
D ミニ・マックス定理
E 定理7.6の証明補遺
F 3重対角行列の固有値
G 定数係数線形同時差分方程式の一般解
参考文献
索引