Programma del corso di

 ANALISI NUMERICA     

Aritmetica finita, norme di vettori e matrici 

Valori approssimati e propagazione degli errori. Numeri in base b (senza dimostrazione). Cambi  di base. Rappresentazione dei numeri nel calcolatore. Aritmetica finita. Precisione di macchina.  Norme di vettori e matrici.

Radici di equazioni non lineari 

Metodo dicotomico,  della secante variabile,  di Newton-Raphson. Schema di punto fisso. Teorema del punto fisso.  Equazioni algebriche.  Mal  condizionamento. Localizzazione delle radici. Algoritmo Euclideo per il calcolo di una successione di Sturm . Accuratezza raggiungibile.

Sistemi lineari 

Sistemi lineari. Teorema di Rouché-Cappelli Metodi diretti: eliminazione frontale di Gauss, metodo di Gauss-Jordan, decomposizione  triangolare, algoritmo di Thomas.  Inversa di una matrice con  metodi diretti. Indice di condizionamento di una matrice.  Stima dell'indice di condizionamento. Sistemi sottodeterminati e sistemi sovradeterminati.  

Autovalori ed autovettori 

Teorema di Gershgorin . Matrici Ortogonali e loro proprietà . Decomposizione QR. Trasformazioni elementari di Householder. Metodo delle potenze per la ricerca dell'autovalore dominante.  Metodo delle potenze inverse e metodo dello shift. La ricerca di altri autovalori: deflation. Algoritmo QR .

Interpolazione e approssimazione

Approssimazione polinomiale ai minimi quadrati (senza dimostrazione). Interpolazione polinomiale. Polinomio di Lagrang. Polinomio di Newton. Differenze divise. Fenomeno di Runge. Interpolazione su nodi di Chebyshev.  Interpolazione con funzioni spline (cenni) . Derivazione numerica. Estrapolazione di Richardson (senza dimostrazione). 

Integrazione numerica 

Formule di Côtes. Metodo dei trapezi e metodo di Cavalieri-Simpson: formule semplici e composite.  Metodo di Romberg. 

Modalità di svolgimento del corso e dell'esame 

Durante le lezioni e le prove scritte d'esame si userà una calcolatrice da tavolo di elevate prestazioni che lo studente é invitato a procurarsi  ed a portare a lezione.

L'esame consiste di una prova scritta in due parti: teoria ed esercizi. Sono previste prove parziali.

Testo consigliato 

           Analisi  Numerica,  A.M. Perdon, 

           Pitagora Editrice Bologna 2006  (Indice analitico) 

Esercizi 

Esercizi svolti  :  parte  I^ ;   parte II^  Es1; Es2; Es3, Es4; Es5; Es6; Es7; Es8; Es9

Non sono richiesti per il corso, ma a chi  desidera approfondire qualche argomento consiglio  di consultare i seguenti  testi  

V. Comincioli, Analisi Numerica, McGraw-Hill, 1990 

G. Dahlquist, A. Bjork, Numerical Methods,   Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1974

G. Gambolati, Elementi di Calcolo Numerico, Cortina, Padova 1994 

G. Monegato, Calcolo Numerico, Levrotto & Bella, Torino, 1996

A. Quarteroni,  Elementi di calcolo numerico, Progetto Leonardo, Bologna 1997

J. D. Lambert, Numerical Methods for Ordinary Differential Systems    :  The Initial Value Problem , John Wiley & Sons, New York,  1991

Stoer & R. Bulirsch, Introduction to Numerical Analysis, 2nd Ed., Springer Verlag, 1993