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1、數(shù)值分析課程設(shè)計報告第9頁，共15頁一、課程設(shè)計目的：1．訓(xùn)練學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)數(shù)值分析知識，獨立完成問題分析，結(jié)合數(shù)值分析理論知識，編寫程序求解指定問題。2．初步掌握解決實際問題過程中的對問題的分析、系統(tǒng)設(shè)計、程序編碼、測試等基本方法和技能；3．提高綜合運用所學(xué)的理論知識和方法獨立分析和解決問題的能力；4.訓(xùn)練用數(shù)值分析的思想方法和編程應(yīng)用技能模擬解決實際問題，鞏固、深化學(xué)生的理論知識，提高學(xué)生對數(shù)值分析的認(rèn)知水平和編程水平，并在此過程中培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)二、課程設(shè)計任務(wù)與要求：課程設(shè)計題目：
2、氣溫變化趨勢曲線【問題描述】上網(wǎng)下載自己家鄉(xiāng)所在城市某一天天氣預(yù)報中的氣溫數(shù)據(jù)（24小時，每小時一個數(shù)據(jù)），然后采用最小二乘擬合的思想和算法求解上述氣溫變化的趨勢曲線。（需要認(rèn)真觀察數(shù)據(jù)，提出數(shù)據(jù)變化曲線的函數(shù)形式，建議從最低氣溫時間開始。）【實現(xiàn)要求】1、在處理每個題目時，要求分別從數(shù)據(jù)處理階段和程序設(shè)計階段兩個主要階段實現(xiàn)課程設(shè)計，詳細(xì)的通過文字以及插圖等形式，按需求分析、數(shù)據(jù)處理、算法設(shè)計、代碼、計算結(jié)果和程序執(zhí)行的截圖等若干步驟完成題目，最終寫出完整的分析報告。前期準(zhǔn)備工作完備與否直接影響到后序上機(jī)調(diào)試工
3、作的效率。在程序設(shè)計階段應(yīng)盡量利用已有的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，加大代碼的重用率。2、設(shè)計的題目要求達(dá)到一定工作量，并具有一定的深度和難度。3、程序設(shè)計語言推薦使用C/C++，程序書寫規(guī)范，源程序需加必要的注釋;4、每位同學(xué)需提交可獨立運行的程序；5、每位同學(xué)需獨立提交設(shè)計報告書（每人一份），要求編排格式統(tǒng)一、規(guī)范、內(nèi)容充實；6、課程設(shè)計實踐作為培養(yǎng)學(xué)生動手能力的一種手段，單獨考核。三、課程設(shè)計說明書【需求分析】從網(wǎng)上下載自己所在家鄉(xiāng)的某一日（河北省邯鄲市5月2日）的氣溫數(shù)據(jù)（原則上應(yīng)為24個小時，24個數(shù)據(jù)），然后根據(jù)這一組
4、數(shù)據(jù)，提出合適的數(shù)學(xué)模型（函數(shù)形式），用最小二乘擬合的思想和算法求解該曲線。【數(shù)據(jù)下載】我采用的數(shù)據(jù)是河北省邯鄲市，在5月2日的氣溫數(shù)據(jù)：數(shù)值分析課程設(shè)計報告第9頁，共15頁為了便于比較，我將最終的設(shè)計圖放到這里（由于刻度的規(guī)定不同，所以要注意刻度的標(biāo)示！后面還根據(jù)設(shè)計流程附圖）：整點的數(shù)據(jù)信息為：時刻(h)121314151617181920212223氣溫(℃)29.532.630.431.031.230.128.527.025.224.122.621.620.5時刻(h)01234567891011氣溫(℃
5、)19.719.018.418.217.817.917.918.821.123.928.430.7【數(shù)據(jù)處理概要】1、由于在兩端取的是同一個時刻，但不同的天對應(yīng)相同的時刻，溫度是不同的，所以在表格中12點對應(yīng)有兩個溫度。而且由于是擬合連續(xù)光滑的無線，所以這個數(shù)據(jù)對于本問題的求解是沒有影響的。2、畫出的曲線X軸和Y軸的交點設(shè)置在4點的時候，因為這時候的氣溫是最低的。3、函數(shù)形式采用多項式，最高項次數(shù)由程序計算得出3-4組數(shù)據(jù)（即3-4組不同最高次冪的待定系數(shù)），然后再Excel中將這3-4個多項式方程的曲線畫出來，
6、取最為逼近各整點時刻的氣溫曲線?！驹敿?xì)設(shè)計】1）因為這個設(shè)計中要先算出幾組多項式的系數(shù)，我計算的是3組，分別是6次多項式、5次多項式和4次多項式。數(shù)值分析課程設(shè)計報告第9頁，共15頁程序源代碼：為了使報告清晰明了，程序的源代碼附錄在本課程設(shè)計報告的最后。程序運行結(jié)果：2）然后將所下載的數(shù)據(jù)填入到Excel表格中：數(shù)值分析課程設(shè)計報告第9頁，共15頁3）分別在3、4、5列第二格中輸入公式：C2=-0.000001*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*S
7、heet1!A2+0.000134*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2-0.004772*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2+0.047766*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2+0.117442*Sheet1!A2*Sheet1!A2-1.812578*Sheet1!A2+20.525732D2=0.000079*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Shee
8、t1!A2*Sheet1!A2-0.003497*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2+0.034939*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2+0.169372*Sheet1!A2*Sheet1!A2-1.862502*Sheet1!A2+20.500366E2=0.001037*Sheet1!A2*Shee
