李庆扬版--数值分析--第五版习题答案
李庆扬 数值分析第五版 习题答案

第2章 复习与思考题01ii i ii kx x x x 的基函数称为主要性质有 0,()1,k i kx i k()1n l x、什么是牛顿基函数?它与单项式基答:牛顿差值基函数为00101x ),(x x )(x x ),...,(x x )(x x )...(x x )}n 牛顿差值基函数中带有常数项01,,...n x x x ,这有单项式基不同。
阶均差?它有何重要性质 01n 2n 01n 2n -11[,,...,,][,,...,,]n n f x x x f x x x x x xk j 0j 0j-1j j+1j -k x x x x x x x ()...()()...()和k 阶均差的性质0101k-10[,,...,][,,...,]k kf x x x f x x x x x (分子前项多xk )[a,b]上存在阶导数,且节点2n ,[a,b]x ,则1()!f n0()nn n ik k kk k i i ki kx x y l x y x x ,(j 1,2,....,n)个点的牛顿插值多项式01[,,...,]k f x x x ,(k 1,2,....,n)两者的主要差异是未知数不一致。
拉格朗日插值多项式是系数知道,但基函数不知道。
牛顿插值多项式是函数知道,但系数不知道。
与一般多项式基本相同。
y ,其中系数矩阵用下列基底作多项式插值时,120001211112222121...1...1 (1)...n n n n n nnx x x x x x x x x x x x ,无非零元素。
)拉格朗日基底为01{(),(),...,()}n l x l x l x ,已知数为未知数为01{(),(),...,()}n l x l x l x ,则系数矩阵为00101x ),(x x )(x x ),...,(x x )(x x )...(x x )}n ,已,未知数为012{,,,...,}n a a a a ,则系数矩阵为102020211010100...010...01()()...0...............1()()...()n nnnnj j x x x x x x x x x x x x x x x x ,为下三角矩阵,矩阵的上三角元0。
数值分析第五版_李庆扬__课后习题答案

第一章 绪论1.设0x >,x 的相对误差为δ,求ln x 的误差。
解:近似值*x 的相对误差为*****r e x x e x x δ-=== 而ln x 的误差为()1ln *ln *ln **e x x x e x =-≈进而有(ln *)x εδ≈2.设x 的相对误差为2%,求n x 的相对误差。
解:设()n f x x =,则函数的条件数为'()||()p xf x C f x = 又1'()n f x nx-=, 1||n p x nx C n n-⋅∴== 又((*))(*)r p r x n C x εε≈⋅ 且(*)r e x 为2((*))0.02n r x n ε∴≈3.下列各数都是经过四舍五入得到的近似数,即误差限不超过最后一位的半个单位,试指出它们是几位有效数字:*1 1.1021x =,*20.031x =, *3385.6x =, *456.430x =,*57 1.0.x =⨯解:*11.1021x =是五位有效数字; *20.031x =是二位有效数字; *3385.6x =是四位有效数字; *456.430x =是五位有效数字; *57 1.0.x =⨯是二位有效数字。
4.利用公式(2.3)求下列各近似值的误差限:(1) ***124x x x ++,(2) ***123x x x ,(3) **24/x x . 其中****1234,,,x x x x 均为第3题所给的数。
解:*41*32*13*34*151()1021()1021()1021()1021()102x x x x x εεεεε-----=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯***124***1244333(1)()()()()1111010102221.0510x x x x x x εεεε----++=++=⨯+⨯+⨯=⨯ ***123*********123231132143(2)()()()()1111.10210.031100.031385.610 1.1021385.6102220.215x x x x x x x x x x x x εεεε---=++=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯≈**24****24422*4335(3)(/)()()110.0311056.430102256.43056.43010x x x x x x xεεε---+≈⨯⨯+⨯⨯=⨯=5计算球体积要使相对误差限为1,问度量半径R 时允许的相对误差限是多少?解:球体体积为343V R π=则何种函数的条件数为23'4343p R V R R C V R ππ===(*)(*)3(*)r p r r V C R R εεε∴≈=又(*)1r V ε=故度量半径R 时允许的相对误差限为1(*)10.333r R ε=⨯≈6.设028Y =,按递推公式1n n Y Y -= (n=1,2,…)计算到100Y 27.982≈(5位有效数字),试问计算100Y 将有多大误差?解:1n n Y Y -=10099Y Y ∴=9998Y Y =9897Y Y =……10Y Y =依次代入后,有1000100Y Y =-即1000Y Y =,27.982≈, 100027.982Y Y ∴=-*310001()()(27.982)102Y Y εεε-∴=+=⨯100Y ∴的误差限为31102-⨯。
李庆扬数值分析第五版习题答案解析清华大学出版社

又
即计算值比准确值大。
故 在 内至少有三个互异零点,
依此类推, 在 内至少有一个零点。
记为 使
又
其中 依赖于
分段三次埃尔米特插值时,若节点为 ,设步长为 ,即
在小区间 上
16.求一个次数不高于4次的多项式P(x),使它满足
解:利用埃米尔特插值可得到次数不高于4的多项式
设
其中,A为待定常数
从而
17.设 ,在 上取 ,按等距节点求分段线性插值函数 ,计算各节点间中点处的 与 值,并估计误差。
19。观测物体的直线运动,得出以下数据:
时间t(s)
0
0.9
1.9
3.0
3.9
5.0
距离s(m)
0
10
30
50
80
110
求运动方程。
解:
被观测物体的运动距离与运动时间大体为线性函数关系,从而选择线性方程
令
则
则法方程组为
从而解得
故物体运动方程为
20。已知实验数据如下:
19
25
31
38
44
19.0
32.3
将 代入得
由此得矩阵开工的方程组为
求解此方程组,得
又 三次样条表达式为
将 代入得
21.若 是三次样条函数,证明:
若 ,式中 为插值节点,且 ,则
证明:
从而有
第三章 函数逼近与曲线拟合
1. ,给出 上的伯恩斯坦多项式 及 。
解:
伯恩斯坦多项式为
其中
当 时,
当 时,
2.当 时,求证
证明:
若 ,则
3.证明函数 线性无关
解:
采用复化梯形公式时,余项为
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第一章 绪论1.设0x >,x 的相对误差为δ,求ln x 的误差。
解:近似值*x 的相对误差为*****r e x x e x x δ-=== 而ln x 的误差为()1ln *ln *ln **e x x x e x =-≈进而有(ln *)x εδ≈2.设x 的相对误差为2%,求n x 的相对误差。
解:设()n f x x =,则函数的条件数为'()||()p xf x C f x = 又1'()n f x nx-=Q , 1||n p x nx C n n-⋅∴==又((*))(*)r p r x n C x εε≈⋅Q 且(*)r e x 为2((*))0.02n r x n ε∴≈3.下列各数都是经过四舍五入得到的近似数,即误差限不超过最后一位的半个单位,试指出它们是几位有效数字:*1 1.1021x =,*20.031x =, *3385.6x =, *456.430x =,*57 1.0.x =⨯解:*11.1021x =是五位有效数字; *20.031x =是二位有效数字; *3385.6x =是四位有效数字; *456.430x =是五位有效数字; *57 1.0.x =⨯是二位有效数字。
4.利用公式(2.3)求下列各近似值的误差限:(1) ***124x x x ++,(2) ***123x x x ,(3) **24/x x . 其中****1234,,,x x x x 均为第3题所给的数。
解:*41*32*13*34*151()1021()1021()1021()1021()102x x x x x εεεεε-----=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯***124***1244333(1)()()()()1111010102221.0510x x x x x x εεεε----++=++=⨯+⨯+⨯=⨯ ***123*********123231132143(2)()()()()1111.10210.031100.031385.610 1.1021385.6102220.215x x x x x x x x x x x x εεεε---=++=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯≈**24****24422*4335(3)(/)()()110.0311056.430102256.43056.43010x x x x x x x εεε---+≈⨯⨯+⨯⨯=⨯=5计算球体积要使相对误差限为1,问度量半径R 时允许的相对误差限是多少?解:球体体积为343V R π=则何种函数的条件数为23'4343p R V R R C V R ππ===g g(*)(*)3(*)r p r r V C R R εεε∴≈=g又(*)1r V ε=Q故度量半径R 时允许的相对误差限为1(*)10.333r R ε=⨯≈6.设028Y =,按递推公式1n n Y Y -= (n=1,2,…)计算到100Y 27.982≈(5位有效数字),试问计算100Y 将有多大误差?解:1n n Y Y -=Q10099Y Y ∴=9998Y Y =9897Y Y =……10Y Y =依次代入后,有1000100Y Y =-即1000Y Y =27.982≈, 100027.982Y Y ∴=-*310001()()(27.982)102Y Y εεε-∴=+=⨯100Y ∴的误差限为31102-⨯。
数值分析课程第五版课后习题答案(李庆扬等)

第一章 绪论(12)1、设0>x ,x 的相对误差为δ,求x ln 的误差。
[解]设0*>x 为x 的近似值,则有相对误差为δε=)(*x r ,绝对误差为**)(x x δε=,从而x ln 的误差为δδεε=='=*****1)()(ln )(ln x xx x x , 相对误差为****ln ln )(ln )(ln x x x x rδεε==。
2、设x 的相对误差为2%,求n x 的相对误差。
[解]设*x 为x 的近似值,则有相对误差为%2)(*=x r ε,绝对误差为**%2)(x x =ε,从而nx 的误差为nn x x nxn x x n x x x **1***%2%2)()()()(ln *⋅=='=-=εε,相对误差为%2)()(ln )(ln ***n x x x nr==εε。
3、下列各数都是经过四舍五入得到的近似数,即误差不超过最后一位的半个单位,试指出它们是几位有效数字:1021.1*1=x ,031.0*2=x ,6.385*3=x ,430.56*4=x ,0.17*5⨯=x 。
[解]1021.1*1=x 有5位有效数字;0031.0*2=x 有2位有效数字;6.385*3=x 有4位有效数字;430.56*4=x 有5位有效数字;0.17*5⨯=x 有2位有效数字。
4、利用公式(3.3)求下列各近似值的误差限,其中*4*3*2*1,,,x x x x 均为第3题所给的数。
(1)*4*2*1x x x ++;[解]3334*4*2*11***4*2*1*1005.1102110211021)()()()()(----=⨯=⨯+⨯+⨯=++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=++∑x x x x x f x x x e nk k k εεεε;(2)*3*2*1x x x ;[解]52130996425.010********.2131001708255.01048488.2121059768.01021)031.01021.1(1021)6.3851021.1(1021)6.385031.0()()()()()()()()(3333334*3*2*1*2*3*1*1*3*21***3*2*1*=⨯=⨯+⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-------=∑x x x x x x x x x x x f x x x e n k k kεεεε;(3)*4*2/x x 。
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第一章 绪论1.设0x >,x 的相对误差为δ,求ln x 的误差。
解:近似值*x 的相对误差为*****r e x x e x x δ-=== 而ln x 的误差为()1ln *ln *ln **e x x x e x =-≈进而有(ln *)x εδ≈2.设x 的相对误差为2%,求n x 的相对误差。
解:设()n f x x =,则函数的条件数为'()||()p xf x C f x = 又1'()n f x nx-=, 1||n p x nx C n n-⋅∴== 又((*))(*)r p r x n C x εε≈⋅ 且(*)r e x 为2((*))0.02n r x n ε∴≈3.下列各数都是经过四舍五入得到的近似数,即误差限不超过最后一位的半个单位,试指出它们是几位有效数字:*1 1.1021x =,*20.031x =, *3385.6x =, *456.430x =,*57 1.0.x =⨯解:*11.1021x =是五位有效数字; *20.031x =是二位有效数字; *3385.6x =是四位有效数字; *456.430x =是五位有效数字; *57 1.0.x =⨯是二位有效数字。
4.利用公式(2.3)求下列各近似值的误差限:(1) ***124x x x ++,(2) ***123x x x ,(3) **24/x x . 其中****1234,,,x x x x 均为第3题所给的数。
解:*41*32*13*34*151()1021()1021()1021()1021()102x x x x x εεεεε-----=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯***124***1244333(1)()()()()1111010102221.0510x x x x x x εεεε----++=++=⨯+⨯+⨯=⨯ ***123*********123231132143(2)()()()()1111.10210.031100.031385.610 1.1021385.6102220.215x x x x x x x x x x x x εεεε---=++=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯≈**24****24422*4335(3)(/)()()110.0311056.430102256.43056.43010x x x x x x xεεε---+≈⨯⨯+⨯⨯=⨯=5计算球体积要使相对误差限为1,问度量半径R 时允许的相对误差限是多少?解:球体体积为343V R π=则何种函数的条件数为23'4343p R V R R C V R ππ===(*)(*)3(*)r p r r V C R R εεε∴≈=又(*)1r V ε=故度量半径R 时允许的相对误差限为1(*)10.333r R ε=⨯≈6.设028Y =,按递推公式1n n Y Y -= (n=1,2,…)计算到100Y 27.982≈(5位有效数字),试问计算100Y 将有多大误差?解:1n n Y Y -=10099Y Y ∴=9998Y Y =9897Y Y =……10Y Y =依次代入后,有1000100Y Y =-即1000Y Y =,27.982≈, 100027.982Y Y ∴=-*310001()()(27.982)102Y Y εεε-∴=+=⨯100Y ∴的误差限为31102-⨯。
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第2章 复习与思考题01ii i ii kx x x x 的基函数称为主要性质有 0,()1,k i kx i k()1n l x、什么是牛顿基函数?它与单项式基答:牛顿差值基函数为00101x ),(x x )(x x ),...,(x x )(x x )...(x x )}n 牛顿差值基函数中带有常数项01,,...n x x x ,这有单项式基不同。
阶均差?它有何重要性质 01n 2n 01n 2n -11[,,...,,][,,...,,]n n f x x x f x x x x x xk j 0j 0j-1j j+1j -k x x x x x x x ()...()()...()和k 阶均差的性质0101k-10[,,...,][,,...,]k kf x x x f x x x x x (分子前项多xk )[a,b]上存在阶导数,且节点2n ,[a,b]x ,则1()!f n0()nn n ik k kk k i i ki kx x y l x y x x ,(j 1,2,....,n)个点的牛顿插值多项式01[,,...,]k f x x x ,(k 1,2,....,n)两者的主要差异是未知数不一致。
拉格朗日插值多项式是系数知道,但基函数不知道。
牛顿插值多项式是函数知道,但系数不知道。
与一般多项式基本相同。
y ,其中系数矩阵用下列基底作多项式插值时,120001211112222121...1...1 (1)...n n n n n nnx x x x x x x x x x x x ,无非零元素。
)拉格朗日基底为01{(),(),...,()}n l x l x l x ,已知数为未知数为01{(),(),...,()}n l x l x l x ,则系数矩阵为00101x ),(x x )(x x ),...,(x x )(x x )...(x x )}n ,已,未知数为012{,,,...,}n a a a a ,则系数矩阵为102020211010100...010...01()()...0...............1()()...()n nnnnj j x x x x x x x x x x x x x x x x ,为下三角矩阵,矩阵的上三角元0。
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第一章 绪论1设x 0,x 的相对误差为,求In x 的误差 进而有(In x*)2.设x 的相对误差为2%,求x n 的相对误差。
xf '(x)解:设f(x) x n ,则函数的条件数为 C p | |f(x)n 1 x nx n 1又Q f '(x) nx , C p || n n 又Q r ((x*) n) C p r (x*)且 e r (x*)为 2r ((x*)n ) 0.02 n3•下列各数都是经过四舍五入得到的近似数,即误差限不超过最后一位的半个单位,试指出它们是几位有效数字: x ; 1.1021,x 2 0.031 , x 3 385.6, x 4 56.430,x ; 7 1.0.解:x * 1.1021是五位有效数字;x 2 0.031是二位有效数字;X 3 385.6是四位有效数字;x 4 56.430是五位有效数字;x ; 7 1.0.是二位有效数字。
4.利用公式(2.3)求下列各近似值的误差限:⑴X ; X ; X ;,(2) x ;x ;x ;,(3) X ;/X 4.其中x ;,x 2,x 3,x 4均为第3题所给的数。
解: 解:近似值x *的相对误差为e* x* x x* x* 而In x 的误差为e In x*In x* Inx 1 x*e**1 4(X 1) 2 10* 1 ,亠3 (X 2) 2 10* 1 1(X 3) 2 10* 1 ,亠3 (X 4) 2 10* 1 1(X 5)102(2) (x ;x ;x ;)* * *X 1X 2 (X 3)0.215⑶(X ;/X ;)* I * * *X 2I (X 4) X 4 (X 2)n&4 3解:球体体积为V - R 3则何种函数的条件数为C P r (V*) C p g r (R*) 3 r (R*)(1) (X 1 * (X 1) 1 10 2 1.05 10X 2 X 4)*(X 2) 4 12 310 (X 4)31.1021 0.031 101 1 0.031 385.6 - 104 1.1021 385.610 0.031 1 3 1 310 3 56.430 10 32 210 556.430 56.430 5计算球体积要使相对误差限为 X 2X 3 * * *X 1X 3 (x 2)1,问度量半径R 时允许的相对误差限是多少?Rg/' V又Q r(V*) 11 2x 1具有5位有效数字X 2具有5位有效数字故度量半径R 时允许的相对误差限为r (R*)- 3 1 0.33 1 6.设Y 0 28,按递推公式 Y n 丫^ ——7783 100 (n=1,2,…) 计算到丫00。
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第一章 绪论1.设0x >,x 的相对误差为δ,求ln x 的误差。
解:近似值*x 的相对误差为*****r e x x e x x δ-===而ln x 的误差为()1ln *ln *ln **e x x x e x =-≈进而有(ln *)x εδ≈2.设x 的相对误差为2%,求n x 的相对误差。
解:设()n f x x =,则函数的条件数为'()||()p xf x C f x =又1'()n f x nx-= , 1||n p x nx C n n-⋅∴==又((*))(*)r p r x n C x εε≈⋅ 且(*)r e x 为2%((*))0.02nr x n ε∴≈3.下列各数都是经过四舍五入得到的近似数,即误差限不超过最后一位的半个单位,试指出它们是几位有效数字:*1 1.1021x =,*20.031x =, *3385.6x =,*456.430x =,*57 1.0.x =⨯解:*1 1.1021x =是五位有效数字;*20.031x =是二位有效数字; *3385.6x =是四位有效数字; *456.430x =是五位有效数字; *57 1.0.x =⨯是二位有效数字。
4.利用公式(2.3)求下列各近似值的误差限:(1) ***124x x x ++,(2) ***123x x x ,(3) **24/x x . 其中****1234,,,x x x x 均为第3题所给的数。
解:*41*32*13*34*151()1021()1021()1021()1021()102x x x x x εεεεε-----=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯***124***1244333(1)()()()()1111010102221.0510x x x x x x εεεε----++=++=⨯+⨯+⨯=⨯***123*********123231132143(2)()()()()1111.10210.031100.031385.6101.1021385.6102220.215x x x x x x x x x x x x εεεε---=++=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯≈ **24****24422*4335(3)(/)()()110.0311056.430102256.43056.43010x x x x x x x εεε---+≈⨯⨯+⨯⨯=⨯=5计算球体积要使相对误差限为1,问度量半径R 时允许的相对误差限是多少? 解:球体体积为343V R π=则何种函数的条件数为23'4343p R V R R C VRππ===(*)(*)3(*)r p r r V C R R εεε∴≈=又(*)1r V ε=故度量半径R 时允许的相对误差限为1(*)10.333r R ε=⨯≈6.设028Y =,按递推公式11783100n n Y Y -=-(n=1,2,…)计算到100Y 。
若取78327.982≈(5位有效数字),试问计算100Y 将有多大误差? 解:11783100n n Y Y -=-100991783100Y Y ∴=-99981783100Y Y =- 98971783100Y Y =-……101783100Y Y =-依次代入后,有10001100783100Y Y =-⨯即1000783Y Y =-,若取78327.982≈, 100027.982Y Y ∴=-*310001()()(27.982)102Y Y εεε-∴=+=⨯100Y ∴的误差限为31102-⨯。
7.求方程25610x x -+=的两个根,使它至少具有4位有效数字(78327.982=)。
解:25610x x -+=, 故方程的根应为1,228783x =±故 1287832827.98255.982x =+≈+=1x ∴具有5位有效数字2111287830.0178632827.98255.98228783x =-=≈=≈++2x 具有5位有效数字8.当N 充分大时,怎样求1211N Ndx x++⎰?解 121arctan(1)arctan 1N Ndx N N x+=+-+⎰设arctan(1),arctan N N αβ=+=。
则tan 1,tan .N N αβ=+=12211arctan(tan())tan tan arctan 1tan tan 1arctan 1(1)1arctan1N NdxxN N N NN N αβαβαβαβ++=-=--=++-=++=++⎰9.正方形的边长大约为了100cm ,应怎样测量才能使其面积误差不超过21cm ? 解:正方形的面积函数为2()A x x =(*)2*(*)A A x εε∴= .当*100x =时,若(*)1A ε≤, 则21(*)102x ε-≤⨯故测量中边长误差限不超过0.005cm 时,才能使其面积误差不超过21cm 10.设212S gt =,假定g 是准确的,而对t 的测量有0.1±秒的误差,证明当t 增加时S 的绝对误差增加,而相对误差却减少。
解:21,02S gt t =>2(*)(*)S gt t εε∴= 当*t 增加时,*S 的绝对误差增加2*2*(*)(*)*(*)1()2(*)2r S S S gt t g t t tεεεε===当*t 增加时,(*)t ε保持不变,则*S 的相对误差减少。
11.序列{}n y 满足递推关系1101n n y y -=- (n=1,2,…), 若02 1.41y =≈(三位有效数字),计算到10y 时误差有多大?这个计算过程稳定吗? 解:02 1.41y =≈201(*)102y ε-∴=⨯又1101n n y y -=- 10101y y ∴=- 10(*)10(*)y y εε∴= 又21101y y =- 21(*)10(*)y y εε∴=220(*)10(*)......y y εε∴=101001028(*)10(*)1101021102y y εε-∴==⨯⨯=⨯计算到10y 时误差为81102⨯,这个计算过程不稳定。
12.计算6(21)f =-,取2≈1.4,利用下列等式计算,哪一个得到的结果最好?61(21)+, 3(322)-,31(322)+, 99702-。
解:设6(1)y x =-, 若2x =,*1.4x =,则*11102x -ε()=⨯。
若通过61(21)+计算y 值,则***7***7**1(1)6(1)y x x y x x y x ε()=--6⨯ε()+ =ε()+ =2.53ε()若通过3(322)-计算y 值,则**2******(32)632y x x y x xy x ε()=-3⨯2⨯-ε() =ε()- =30ε()若通过31(322)+计算y 值,则***4***7**1(32)1(32)y x x y x x y x ε()=--3⨯ε()+ =6⨯ε()+ =1.0345ε()通过31(322)+计算后得到的结果最好。
13.2()ln(1)f x x x =--,求(30)f 的值。
若开平方用6位函数表,问求对数时误差有多大?若改用另一等价公式。
22ln(1)ln(1)x x x x --=-+-计算,求对数时误差有多大? 解2()ln(1)f x x x =-- , (30)ln(30899)f ∴=-设899,(30)u y f ==则*u =29.9833*412u -∴ε()=⨯10故****310.0167y u u u -1ε()≈-ε()30- =ε()≈3⨯10若改用等价公式 22ln(1)ln(1)x x x x --=-+-则(30)ln(30899)f =-+此时,****7159.9833y u uu -1ε()=∣-∣ε()30+ =⋅ε() ≈8⨯10第二章 插值法1.当1,1,2x =-时,()0,3,4f x =-,求()f x 的二次插值多项式。
解:0120121200102021101201220211,1,2,()0,()3,()4;()()1()(1)(2)()()2()()1()(1)(2)()()6()()1()(1)(1)()()3x x x f x f x f x x x x x l x x x x x x x x x x x l x x x x x x x x x x x l x x x x x x x ==-===-=--==-+-----==------==-+--则二次拉格朗日插值多项式为220()()k k k L x y l x ==∑0223()4()14(1)(2)(1)(1)23537623l x l x x x x x x x =-+=---+-+=+-2.给出()ln f x x =的数值表X 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 lnx-0.916291-0.693147-0.510826-0.356675-0.223144用线性插值及二次插值计算ln 0.54的近似值。
解:由表格知,01234012340.4,0.5,0.6,0.7,0.8;()0.916291,()0.693147()0.510826,()0.356675()0.223144x x x x x f x f x f x f x f x ======-=-=-=-=-若采用线性插值法计算ln 0.54即(0.54)f , 则0.50.540.6<<2112122111122()10(0.6)()10(0.5)()()()()()x x l x x x x x x l x x x x L x f x l x f x l x -==----==---=+6.93147(0.6) 5.10826(0.5)x x =---1(0.54)0.62021860.620219L ∴=-≈-若采用二次插值法计算ln 0.54时,1200102021101201220212001122()()()50(0.5)(0.6)()()()()()100(0.4)(0.6)()()()()()50(0.4)(0.5)()()()()()()()()()x x x x l x x x x x x x x x x x l x x x x x x x x x x x l x x x x x x x L x f x l x f x l x f x l x --==------==-------==----=++500.916291(0.5)(0.6)69.3147(0.4)(0.6)0.51082650(0.4)(0.5)x x x x x x =-⨯--+---⨯--2(0.54)0.615319840.615320L ∴=-≈-3.给全cos ,090x x ≤≤ 的函数表,步长1(1/60),h '==若函数表具有5位有效数字,研究用线性插值求cos x 近似值时的总误差界。