计算机数值方法试题

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全国计算机应试题目及其答案

全国计算机应试题目及其答案

全国计算机应试题目及其答案1. 选择题
1. 计算机中的二进制数是由()组成的。

A. 0、1
B. 1、2
C. 0、1、2、3
D. 0、1、2、3、4
答案:A
2. 下列设备中,属于输入设备的是()。

A. 打印机
B. 鼠标
C. 显示器
D. 风扇
答案:B
3. 下列哪个是计算机的主要部件?
A. 内存
B. 显卡
C. 键盘
D. 鼠标
答案:A
2. 填空题
1. 计算机内存的基本单位是()。

答案:字节
2. 二进制数1111对应的十进制数是()。

答案:15
3. 操作系统是计算机的()。

答案:核心软件
3. 简答题
1. 请简要解释计算机网络的概念。

答:计算机网络是指通过通信设备和通信线路,将地理位置不同的计算机连接在一起,实现信息交流和资源共享的系统。

2. 请简述计算机硬件和软件的区别。

答:计算机硬件是指计算机的实体部分,包括主机、显示器、键盘、鼠标等物理设备;而计算机软件是指运行在计算机硬件上的程序和数据。

4. 计算题
1. 将二进制数1101转换为十进制数。

答案:13
2. 将十进制数27转换为二进制数。

答案:11011
3. 计算2的5次方。

答案:32。

计算机基础知识题(含答案)

计算机基础知识题(含答案)

计算机基础知识题(含答案)计算机基础知识题(含答案)1. 什么是计算机?计算机是一种能够进行数据处理、存储和输出的电子设备。

它由硬件和软件两部分组成,硬件包括中央处理器、内存和输入输出设备等,软件包括操作系统和应用软件等。

2. 计算机内部的中央处理器(CPU)有什么作用?中央处理器是计算机的核心部件,负责执行指令、进行数据运算和控制计算机的各个部件。

它包括算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)和寄存器等。

3. 什么是二进制?二进制是一种计算机内部使用的数字表示方法,只包含0和1两个数字。

计算机使用二进制是因为它更符合电子元件的工作方式。

4. 什么是操作系统?操作系统是计算机系统中的核心软件,它负责管理和控制计算机的硬件资源,提供用户与计算机硬件之间的界面。

常见的操作系统有Windows、Mac OS和Linux等。

5. 什么是存储器?存储器是计算机中用于存储数据和指令的设备。

常见的存储器有内存(RAM)和硬盘(硬盘驱动器)等。

6. 什么是硬盘?硬盘是计算机中用于永久性存储数据的设备,它以磁盘的形式存在,可以存储大量的数据。

硬盘是计算机中用于长期保存数据的主要存储介质。

7. 什么是RAM?RAM(Random Access Memory)是计算机中的主存储器,用于临时存储计算机当前运行的程序和数据。

它具有读取速度快、可重写的特点。

8. 什么是CPU的时钟频率?CPU的时钟频率是指CPU内部时钟信号的频率,它决定了CPU每秒钟能够执行的指令数。

时钟频率越高,CPU的计算能力越强。

9. 什么是位和字节?位(bit)是计算机中最小的存储单位,它只能表示0和1两个状态。

字节(byte)是计算机中常用的存储单位,1字节等于8位。

10. 什么是操作系统的任务调度?操作系统的任务调度是指操作系统根据一定的策略和算法,按照优先级和时间片轮转等方式分配CPU的使用权,使得多个程序能够有序地共享CPU资源。

以上是计算机基础知识的一些常见问题及其答案,希望能对你有所帮助。

华工计算机计算方法(数值分析)考试试卷

华工计算机计算方法(数值分析)考试试卷

考完试了,顺便把记得地题目背下来,应该都齐全了.我印象中也就只有这些题,题目中地数字应该是对地,我也验证过,不过也不一定保证是对地,也有可能我也算错了.还有就是试卷上面地题目可能没有我说地这么短,但是我也不能全把文字背下来,大概意思就是这样吧.每个部分地题目地顺序可能不是这样,但总体就是这四大块.至于每道题目地分值,我记得地就写出来了,有些题目没注意.我题目后面写地结果都是我考试时算出来地,考完了也懒得验证了,可能不一定对,自己把握吧,仅供参考.华南理工大学计算机计算方法(数值分析)考试试卷一填空题(分)1.(分)* ,准确值,求绝对误差(*) ,相对误差(*) ,有效数位是.(分)当插值函数地越大时,会出现龙格现象,为解决这个问题,分段函数不一个不错地办法,请写出分段线性插值、分段三次插值和三次样条插值各自地特点.3.(分)已知和相近,将–变换成可以使其计算结果更准确.4.(分)已知–,求牛顿迭代法地迭代式子.解题思路:. 这里地绝对误差和相对误差是没有加绝对值地,而且要注意是用哪个数减去哪个数得到地值,正负号会不一样;. 可以从它们函数地连续性方面来说明;. 只要满足课本所说地那几个要求就可以;这个记得迭代公式就可以直接写,记不住可以自己推导,就是用泰勒展开式来近似求值得到地迭代公式.我最终地结果是:1.2.分段线性插值保证了插值函数地连续性,但是插值函数地一次导数不一定连续;分段三次既保证了插值函数地连续性,也保证了其一次导数地连续性;三次样条插值保证了插值函数及其一次导数和二次导数地连续性3.()4.– ( –)( )二计算题(分)已知() –,用对分法求其在[ , ]区间内地根,误差要满小于,需要对分多少次?请写出最后地根结果.解题思路:每次求区间地中值并计算其对应地函数值,然后再计算下一个区间中值及函数值,一直到两次区间中值地绝对值小于为止.我最终算得地对分次数是,根地结果为.2.根据以下数据回答相应问题:(1)请根据以上数据构造三次插值函数;(2)请列出差商表并写出三次插值函数.解题思路:() 直接按照书本地定义把公式列出来就可以了,这个要把公式记住了才行,不然也写不了;()差商表就是计算三次插值函数过程中计算到地中间值及结果值,可以先在草稿上按照公式地计算过程把公式写出来,然后把中间用到地值整理成一个表格,这个表格就是差商表了,最后再把公式和表格都写到试卷上就行了.当然也可以先把表格写出来,再用表格地数据写出公式都可以.因为我考试地时候也是先写表格,但是我感觉算地时候容易错,特别是除数地位置,很容易搞错相减地两个地值.所以我想如果直接按照公式用到地值来算,可能没那么容易混乱,因为需要哪个就算哪个,地值比较明确,最后再把中间算出来地值填到表格里就可以了.当然这要看个人喜好了.这里地结果有点长,不好写在这里,自己搞定吧,不难,只是直接套公式就可以了.3. 请用分解法求解以下方程组地解⎪⎩⎪⎨⎧3- = x3 - 9x2 + 6x17 = 3x3+ x2 - 4x11- = x3 - x2 + 2x1解题思路:这个直接套公式算就好了,只要数没有算错,基本都是对地.有时候要注意看是列主元还是直接法,我当时好像没注意,这里应该没有要求用列主元.我最终算得地结果是, , ,其中算出来地矩阵分别是: ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-123121 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--12531124. (分)已知下列矩阵方程,根据以下要求回答问题: ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡210131012⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡321x x x ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-111 (1) 求该矩阵方程地高斯赛达尔()迭代法地收敛性;(2) 求该矩阵方程地高斯赛达尔()迭代法地迭代公式;(3) 已知() (),求()?解题思路:() 这个证明可以有两种方法,第一种用课本地定义来算,就是将系数矩阵地下三角系数全都乘上一个λ值,然后计算行列式,把所有地λ求出来,只要所有地λ都小于,那么就收敛;第二种方法就是用课本地定理证明,如果系数矩阵是强对角占优地,那么简单迭代法()和迭代法都收敛,这道题刚好满足条件;() 这个迭代公式只要把矩阵和矩阵求出来就可以写出迭代公式了;() 把()代入()中地迭代公式就可以求出来.我地最终结果是:我直接用强对角占优证明,只写了两句话,不知道老师是不是要求我们用算地...至于强对角占优地判定,书上有,大概意思就是每一行中在主对角线上地那个数地绝对值比旁边所有数地绝对值加起来都要大就是强对角占优了.弱对角就是可以等于.详细定义翻书吧.(2) 我算出来地和矩阵如下:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--02/1003/10,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--03/1002/10,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-2/13/12/1迭代公式就是() () ()(3) () (, , )5. 已知以下方程,请利用最小二乘法求解:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧0 = 7x2 + 2x1-13= 6x2 + 3x12 = 5x2 + x1-5 = 2x2+ x1解题思路:首先构造一个多变量拟合函数() ,可以把,看成是系数来求解,按照多变量拟合函数求解方法就可以得到结果.我最终算得地结果是:方程组为:⎪⎩⎪⎨⎧⨯=⨯+⨯⨯=⨯+⨯∑∑∑∑∑∑y t t t x t t x yt t t x t t x 22222111212111计算值并代入:⎩⎨⎧=+=+9821141422115x x x x计算地结果为:,请用复化梯形求积公式求出积分dx ⎰10x -e (注:里面地函数是)地近似值,要求误差限满足,请问需要将区间[]分成多少份?解题思路:首先是先把复化梯形求积公式地误差公式写出来,这个要记得,利用误差公式计算出满足精度要求地即可.我最终算得地结果是:误差公式为’’(ŋ)ŋŋ≤≤,≥√≈,也就是满足条件.三证明题(分)已知函数(),其在区间[]内地三个插值点为,(). 请证明函数()在[]区间内满足下列关系: 6/)]()2/)((4)()[()(b f b a f a f a b dx x f b a +++-≈⎰解题思路:利用这三个插值点写出插值函数,原函数约等于插值函数,所以原函数地积分也约等于插值函数地积分,然后算出插值函数地积分结果就是证明地公式,其实这个就是课本地公式地证明.这个证明过程看课本吧.四程序题(分)前面有一段介绍列主元高斯消元法地步骤地说明(没背下来,都是文字,参考课本吧) 请按照列主元高斯消元法地思路将代码中地空格填写完整:1. 输入系数矩阵,右端项及ε;2. 选主元及消元:选主元: ≤≤若 <ε,则打印“求解失败”,停机;否则若≠,则交换地第行和行,交换行和行;消元:––3. 回代若≤ε,则打印“求解失败”,停机,否则(∑+=nijaijxj1)4.打印(…)解题思路:这个直接按照列主元高斯消去法地计算过程去写就好了.结果我写在代码里面了,是按照课本写地,我考试地时候写地应该也是这样.。

计算机组成原理:4-2 数值的机器运算

计算机组成原理:4-2 数值的机器运算

( 小数点不动 !)
左移 ——绝对值扩大
右移—— 绝对值缩小
在计算机中,移位与加减配合,能够实现
乘除运算。
逻辑移位
逻辑移位——无符号数的移位。
逻辑左移:低位添 0,高位移丢。
0 逻辑右移:高位添 0,低位移丢。
0
例:
01010011
逻辑左移 10100110
逻辑右移 00101001
算术移位
较大正数相加 产生进位,影
响符号位
解: [X]补= 0 , 1 0 1 0 + [Y]补= 0 , 1 0 0 1 1,0011
设字长为5
例2:X=-1010 Y=-1011 求 X+Y
解: [X]补= 1, 0 1 1 0
+ [Y]补= 1, 0 1 0 1 0,1011
较大的负数对应较 小的正数补码,相 加无进位,符号位
例: X=-0.1100 Y=-0.1000,求 X+Y=? 解:设字长为5.
[X]补=11. 0100 + [Y]补=11. 1000
10. 1100 结果说明:
负数绝对值太大了对应的补码小,最高数据位向前无进位, 而符号位向前有进位; 两个符号位:10,表示负上溢
双符号位法溢出逻辑表达式为:V=Sf1⊕ Sf2
在模2意义下,任意两数的补码之和等于该两数之和 的补码。 这是补码加法的理论基础。
特点:
不需要事先判断符号,符号位与数值位一起参加 运算,符号位相加后若有进位,则舍去该进位数字。
补码加法运算举例
例: X=+0.1010, Y=+0.0011,求 X+Y 解: 设字长为5.
[X]补=0. 1 0 1 0 + [Y]补=0. 0 0 1 1

有限元试题及答案

有限元试题及答案

有限元试题及答案一、选择题1.有限元分析是一种利用计算机数值方法进行结构分析的方法,下面哪个说法是正确的?A. 有限元分析对结构的约束条件没有要求B. 有限元分析只适用于静力分析C. 有限元分析可以用来研究结构的动力响应D. 有限元分析的计算结果一定是精确的答案:C2.有限元法的基本步骤包括以下几个环节:I. 离散化II. 单元划分III. 节点连接IV. 计算材料性质V. 施加边界条件VI. 构建刚度矩阵和载荷向量VII. 求解节点位移和应力VIII. 后处理与结果分析请问选择项中正确的顺序是:A. IV – I – II – III – V – VI – VII – VIIIB. I – II – III – IV – V – VI – VII – VIIIC. II – III – V – IV – VI – I – VII – VIIID. I – III – II – IV – V – VI – VII – VIII答案:B3.在有限元分析中,单元是指将结构划分为有限个小单元来近似表示结构的方法。

下面哪个选项给出了常用的结构单元类型?A. 三角形单元,四面体单元,六面体单元B. 矩形单元,六面体单元,圆形单元C. 圆形单元,矩形单元,六面体单元D. 四面体单元,矩形单元,三角形单元答案:D二、填空题1.有限元分析中,刚度矩阵的计算需要根据单元的_________和材料的_________计算得到。

答案:几何形状,物理性质2.有限元法最常用的数学插值函数是_________函数。

答案:形函数3.在有限元分析中,自由度是指结构中的每个_________未知量。

答案:位移三、计算题1.给定如图所示的二维结构,使用有限元法进行分析。

假设结构材料为线性弹性材料,其杨氏模量为200 GPa,泊松比为0.3。

结构整体尺寸为5m x 3m,单元尺寸为1m x 1m。

分析载荷为2000 N,施加在结构的中心节点上。

20140506 计算机数值方法习题集(学生)

20140506  计算机数值方法习题集(学生)
A. A应用幂法B. A应用反幂法C. A-pI应用反幂法D. A-pI应(D)
(A) (B) (C) (D)
已知 ,则 为(D)
(A) 0(B) 1(C)2(D)4
已知 且 , ; , 用拉格朗日线性插值求 的近似值,并估计截断误差。
解:

余项估计 ,其中
9.已知 ,求 及 的值。(8分)
A、牛顿(Newton)法B、迭代法C、消去法D、二分法
下面程序实现的公式是(D)
for(k=1;k<=n;k++)
for(j=1;j<=n;j++)
{
if(j==k) continue;
a[k][j]=a0[k][j]/a0[k][k];
}
A. B.
C. D.
1.试用c程序实现下面公式。
定义a[k][j]为本次计算所得数组a的结果;a0[k][j]为上一次计算所得数组a的结果。
for(k=1;k<=n;k++)
for(j=1;j<=n;j++)
{
if(j==k) continue;
a[k][j]=a0[k][j]/a0[k][k];
}
要使 的近似值的相对误差不超过0.1%,应取几位有效数字。

若f(x)再[a,b]上连续,且f(a)f(b)<0,则方程f(x)=0在[a,b]内至少有一个根。
二分法只能用于求实函数的实根
求解方程 ,若 可以表成 ,则用简单迭代法求根,那么 满足 ,近似根序列 一定收敛。
2.用迭代法求方程 的正根,下面有三种迭代格式:
xi
yi
xi2
xi3
xi4

计算机数值方法试题

一、填空(共20分,每题2分)1、设,取5位有效数字,则所得的近似值x=_____.2、设一阶差商,则二阶差商3、数值微分中,已知等距节点的函数值则由三点的求导公式,有4、求方程的近似根,用迭代公式,取初始值,那么5、解初始值问题近似解的梯形公式是6、,则A的谱半径=,A的=7、设,则=和=8、若线性代数方程组AX=b 的系数矩阵A为严格对角占优阵,则雅可比迭代和高斯-塞德尔迭代都_____9、解常微分方程初值问题的欧拉(Euler)方法的局部截断误差为_____10、设,当时,必有分解式,其中L为下三角阵,当其对角线元素足条件时,这种分解是唯一的。

二、计算题(共60 分,每题15分)1、设(1)试求在上的三次Hermite插值多项式H(x)使满足 H(x)以升幂形式给出。

(2)写出余项的表达式2、已知的满足,试问如何利用构造一个收敛的简单迭代函数,使0,1…收敛?3、试确定常数A,B,C和,使得数值积分公式有尽可能高的代数精度。

试问所得的数值积分公式代数精度是多少?它是否为Gauss型的?4、推导常微分方程的初值问题的数值解公式:三、证明题1、设(1)写出解的Newton迭代格式(2)证明此迭代格式是线性收敛的2、设R=I-CA,如果,证明:(1)A、C都是非奇异的矩阵(2)参考答案:一、填空题1、2、3、4、5、6、7、8、收敛9、O(h)10、二、计算题1、1、(1)(2)2、由,可得因故故,k=0,1,…收敛。

3、,该数值求积公式具有5次代数精确度,它是Gauss型的4、数值积分方法构造该数值解公式:对方程在区间上积分,得,记步长为h,对积分用Simpson求积公式得所以得数值解公式:三、证明题1、证明:(1)因,故,由Newton迭代公式:n=0,1,…得,n=0,1,…(2)因迭代函数,而,又,则故此迭代格式是线性收敛的。

2、证明:(1)因,所以I–R非奇异,因I–R=CA,所以C,A都是非奇异矩阵 (2) 故则有()因CA=I–R,所以C=(I–R)A-1,即A-1=(I–R)-1C又RA-1=A-1–C,故由(这里用到了教材98页引理的结论)移项得结合()、两式,得模拟试题一、填空题(每空2分,共20分)1、解非线性方程f(x)=0的牛顿迭代法具有_______收敛2、迭代过程(k=1,2,…)收敛的充要条件是___3、已知数 e=...,取近似值 x=,那麽x具有的有效数字是___4、高斯--塞尔德迭代法解线性方程组的迭代格式中求______________5、通过四个互异节点的插值多项式p(x),只要满足_______,则p(x)是不超过二次的多项式6、对于n+1个节点的插值求积公式至少具有___次代数精度.7、插值型求积公式的求积系数之和___8、 ,为使A可分解为A=LL T, 其中L为对角线元素为正的下三角形,a的取值范围_9、若则矩阵A的谱半径(A)=___10、解常微分方程初值问题的梯形格式是___阶方法二、计算题(每小题15分,共60分)1、用列主元消去法解线性方程组2、已知y=f(x)的数据如下求二次插值多项式及f()3、用牛顿法导出计算的公式,并计算,要求迭代误差不超过。

计算机建模考试试题及答案

计算机建模考试试题及答案一、选择题1. 下列哪项属于计算机建模的基本任务?A. 数据分析B. 系统设计C. 模型建立D. 编程实现2. 计算机建模的基本流程包括以下哪些步骤?A. 数据预处理、模型建立、模型求解、模型评价B. 数据采集、数据分析、模型建立、模型求解C. 数据分析、系统设计、模型建立、模型评价D. 数据预处理、数据分析、模型求解、模型评价3. 下列哪种方法可用于计算机建模吗?A. 数值方法B. 统计方法C. 人工智能D. 全部都对4. 计算机建模中常用的编程软件是什么?A. ExcelB. MATLABC. PythonD. SPSS5. 计算机建模的意义是什么?A. 帮助人们更好地理解和解决问题B. 提高数据分析的准确性C. 优化系统设计D. 扩展计算机的应用领域二、填空题1. 在计算机建模中,模型是对问题的抽象描述。

2. 计算机建模的基本要素包括数据、模型和算法。

3. 随着计算机技术的发展,计算机建模已经在许多领域得到广泛应用,如经济、环境、交通等。

4. 计算机建模可用于数据分析、系统仿真、决策支持等方面。

5. 在计算机建模中,模型求解是指通过计算机程序对建立的模型进行求解和分析。

三、解答题1. 请简述计算机建模的基本流程。

计算机建模的基本流程包括数据预处理、模型建立、模型求解和模型评价四个步骤。

首先,需要对收集到的数据进行清洗、整理和处理,以便为后续的分析和建模提供准确可靠的数据基础。

然后,根据问题的需求和特点,选择合适的建模方法和模型类型,并进行模型的参数设置和约束条件的确定。

接下来,通过编程实现模型,在计算机上进行求解和分析,得到相应的输出结果。

最后,对模型进行评价,检查模型的准确性和可靠性,评估模型的优缺点,为进一步改进和优化提供依据。

2. 请列举计算机建模中常用的方法和工具。

计算机建模中常用的方法包括数值方法、统计方法和人工智能等。

数值方法是一种基于数值计算的建模方法,通过数值计算的方式对模型进行求解和分析,常用的数值方法有数值积分、数值优化等。

计算机专业考试题库

计算机专业考试题库
计算机专业考试题库包括很多不同的主题,以下是一些示例题目,涵盖了不同的知识点:
1. 计算机中数据的表示形式是什么?
2. 硬盘工作时应特别注意避免什么?
3. 计算机硬件能直接识别和执行的只有哪种语言?
4. 在Word中,“打开”文档的作用是什么?
5. 在微机的性能指标中,用户可用的内存容量通常是指什么?
6. PowerPoint可以用哪种方式打印演示文稿的幻灯片、大纲、备注等?
7. 一台微机内存为4M,是指什么容量?
8. 计算机性能指标包括哪些项目?
以上题目涵盖了计算机专业的一些基础知识,如数据表示、硬件语言、Word操作、内存容量以及计算机性能指标等。

这些题目可以帮助你了解计算机专业考试的主要内容,并为参加相关考试做好准备。

2009-2016数值分析真题

2
∑A
k =0
2
K f ( xk ) ≈ ∫ f ( x )dx 是高斯型的,则其余项为 a
b

b
a
f ( x)dx − ∑ AK f ( xk ) = .
k =0
二、(15 分) 已知函数 f ( x) 在 0,1,2 处的函数值分别是 1,2,15,且 f ′′(1) = 12 . (1) 利用 Newton 均差插值思想,求满足以上四个插值条件的插值多项式 H ( x) ;
f ( x) − P2 ( x) (假设 f ( x) 三阶连续可导).
二、(15 分) 确定求积公式

h
0
f ( x)dx=
h [ f (0) + f (h)] + α h 2 [ f ′(0) − f ′(h)] 中的待定参数 α,使该 2
公式的代数精度尽量的高,并指出该公式的代数精度是多少. 三、(15 分) 用平方根法求解方程组
五、(20 分) 已知线性方程组
1 x1 + 2 x2 − 2 x3 = 3 x1 + x2 + x3 = 2 x + 2 x + x = 5 2 3 1
(1) 判断用 J 方法、GS 方法求解该方程组是否收敛; (2) 若 J 方法、GS 方法中有收敛公式,用一收敛公式求解;若两种公式都不收敛,构造收敛迭

4
1
x −1 dx 的近似值. x+x
4 −2 −4 x1 10 −2 17 10 x = 2 3 . −4 10 9 x3 −7
5、(15 分) 已知线性方程组
−12 5 x1 + 2 x2 + x3 = 9 − x1 + 4 x2 + 2 x3 = 2 x − 3 x + 10 x = 1 2 3 1
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数值计算方法试题一、填空(共20分,每题2分)1、设,取5位有效数字,则所得的近似值x=_____.2、设一阶差商,则二阶差商3、数值微分中,已知等距节点的函数值则由三点的求导公式,有4、求方程的近似根,用迭代公式,取初始值,那么5、解初始值问题近似解的梯形公式是6、,则A的谱半径=,A的=7、设,则=和=8、若线性代数方程组AX=b 的系数矩阵A为严格对角占优阵,则雅可比迭代和高斯-塞德尔迭代都_____9、解常微分方程初值问题的欧拉(Euler)方法的局部截断误差为_____10、设,当时,必有分解式,其中L为下三角阵,当其对角线元素足条件时,这种分解是唯一的。

二、计算题(共60 分,每题15分)1、设在上的三次Hermite插值多项式H(x)使满足(1)试求H(x)以升幂形式给出。

(2)写出余项的表达式2、已知的满足,试问如何利用构造一个收敛的简单迭代函数,使0,1…收敛?3、试确定常数A,B,C和,使得数值积分公式有尽可能高的代数精度。

试问所得的数值积分公式代数精度是多少?它是否为Gauss型的?4、推导常微分方程的初值问题的数值解公式:三、证明题1、设(1)写出解的Newton迭代格式(2)证明此迭代格式是线性收敛的2、设R=I-CA,如果,证明:(1)A、C都是非奇异的矩阵(2)参考答案:一、填空题1、2.31502、3、4、1.55、6、7、8、收敛9、O(h)10、二、计算题1、1、(1)(2)2、由,可得因故故,k=0,1,…收敛。

3、 ,该数值求积公式具有5次代数精确度,它是Gauss 型的4、 数值积分方法构造该数值解公式:对方程 在区间上积分,得,记步长为h,对积分用Simpson 求积公式得所以得数值解公式:三、证明题1、证明:(1)因,故,由Newton迭代公式:n=0,1,…得,n=0,1,…(2)因迭代函数,而,又,则故此迭代格式是线性收敛的。

2、证明:(1)因,所以I–R非奇异,因I–R=CA,所以C,A都是非奇异矩阵(2)故则有(2.1)因CA=I–R,所以C=(I–R)A-1,即A-1=(I–R)-1C又RA-1=A-1–C,故由(这里用到了教材98页引理的结论)移项得(2.2)结合(2.1)、(2.2)两式,得模拟试题一、填空题(每空2分,共20分)1、解非线性方程f(x)=0的牛顿迭代法具有_______收敛2、迭代过程(k=1,2,…)收敛的充要条件是___3、已知数 e=2.718281828...,取近似值 x=2.7182,那麽x具有的有效数字是___4、高斯--塞尔德迭代法解线性方程组的迭代格式中求______________5、通过四个互异节点的插值多项式p(x),只要满足_______,则p(x)是不超过二次的多项式6、对于n+1个节点的插值求积公式至少具有___次代数精度.7、插值型求积公式的求积系数之和___8、 ,为使A可分解为A=LL T, 其中L为对角线元素为正的下三角形,a的取值范围_9、若则矩阵A的谱半径(A)=___10、解常微分方程初值问题的梯形格式是___阶方法二、计算题(每小题15分,共60分)1、用列主元消去法解线性方程组2、已知y=f(x)的数据如下x 0 2 3f(x) 1 3 2求二次插值多项式及f(2.5)3、用牛顿法导出计算的公式,并计算,要求迭代误差不超过。

4、欧拉预报--校正公式求解初值问题取步长k=0.1,计算y(0.1),y(0.2)的近似值,小数点后保留5位.三、证明题(20分每题 10分)1、明定积分近似计算的抛物线公式具有三次代数精度2、若,证明用梯形公式计算积分所得结果比准确值大,并说明这个结论的几何意义。

参考答案:一、填空题1、局部平方收敛2、< 13、 44、5、三阶均差为06、n7、b-a8、9、 1 10、二阶方法二、计算题1、2、3、≈1.25992 (精确到,即保留小数点后5位)4、y(0.2)≈0.01903三、证明题1、证明:当=1时,公式左边:公式右边:左边==右边当=x时左边:右边:左边==右边当时左边:右边:左边==右边当时左边:右边:左边==右边当时左边:右边:故具有三次代数精度2、证明:略数值计算方法试题一、 填空题(每空1分,共17分)1、如果用二分法求方程043=-+x x 在区间]2,1[内的根精确到三位小数,需对分( )次。

2、迭代格式)2(21-+=+k k k x x x α局部收敛的充分条件是α取值在( )。

3、已知⎪⎩⎪⎨⎧≤≤+-+-+-≤≤=31)1()1()1(2110)(233x c x b x a x x x x S 是三次样条函数,则a =( ),b =( ),c =( )。

4、)(,),(),(10x l x l x l n 是以整数点n x x x ,,,10 为节点的Lagrange 插值基函数,则∑==nk kx l0)(( ),∑==nk k jk x lx 0)(( ),当2≥n 时=++∑=)()3(204x l x xk k n k k( )。

5、设1326)(247+++=x x x x f 和节点,,2,1,0,2/ ==k k x k 则=],,,[10n x x x f 和=∆07f。

6、5个节点的牛顿-柯特斯求积公式的代数精度为 ,5个节点的求积公式最高代数精度为 。

7、{}∞=0)(k k x ϕ是区间]1,0[上权函数x x =)(ρ的最高项系数为1的正交多项式族,其中1)(0=x ϕ,则⎰=14)(dx x x ϕ 。

8、给定方程组⎩⎨⎧=+-=-221121b x ax b ax x ,a 为实数,当a 满足 ,且20<<ω时,SOR 迭代法收敛。

9、解初值问题00(,)()y f x y y x y '=⎧⎨=⎩的改进欧拉法⎪⎩⎪⎨⎧++=+=++++)],(),([2),(]0[111]0[1n n n n n n n n n n y x f y x f h y y y x hf y y 是阶方法。

10、设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=11001a a a a A ,当∈a ( )时,必有分解式T LL A = 其中L 为下三角阵,当其对角线元素)3,2,1(=i l ii 满足( )条件时,这种分解是唯一的。

二、 二、选择题(每题2分)1、解方程组b Ax =的简单迭代格式g Bx xk k +=+)()1(收敛的充要条件是( )。

(1)1)(<A ρ, (2) 1)(<B ρ, (3) 1)(>A ρ, (4) 1)(>B ρ2、在牛顿-柯特斯求积公式:⎰∑=-≈bani i n i x f C a b dx x f 0)()()()(中,当系数)(n iC 是负值时,公式的稳定性不能保证,所以实际应用中,当( )时的牛顿-柯特斯求积公式不使用。

(1)8≥n , (2)7≥n , (3)10≥n , (4)6≥n , 3、有下列数表x 0 0.5 1 1.5 2 2.5 f(x)-2-1.75-10.2524.25所确定的插值多项式的次数是( )。

(1)二次; (2)三次; (3)四次; (4)五次4、若用二阶中点公式)),(4,2(1n n n n n n y x f hy h x hf y y +++=+求解初值问题1)0(,2=-='y y y ,试问为保证该公式绝对稳定,步长h 的取值范围为( )。

(1)20≤<h , (2)20≤≤h , (3)20<<h , (4)20<≤h三、1、(8分)用最小二乘法求形如2bx a y +=的经验公式拟合以下数据:i x19 25 30 38i y19.0 32.3 49.0 73.32、(15分)用8=n 的复化梯形公式(或复化 Simpson 公式)计算dxex ⎰-1时,(1) (1) 试用余项估计其误差。

(2)用8=n 的复化梯形公式(或复化 Simpson 公式)计算出该积分的近似值。

四、1、(15分)方程013=--x x 在5.1=x 附近有根,把方程写成三种不同的等价形式(1)31+=x x 对应迭代格式311+=+n n x x ;(2)xx 11+=对应迭代格式n n x x 111+=+;(3)13-=x x 对应迭代格式131-=+n n x x 。

判断迭代格式在5.10=x 的收敛性,选一种收敛格式计算5.1=x 附近的根,精确到小数点后第三位。

选一种迭代格式建立Steffensen 迭代法,并进行计算与前一种结果比较,说明是否有加速效果。

2、(8分)已知方程组f AX =,其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=4114334A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=243024f(1) (1) 列出Jacobi 迭代法和Gauss-Seidel 迭代法的分量形式。

(2) (2) 求出Jacobi 迭代矩阵的谱半径,写出SOR 迭代法。

五、1、(15分)取步长1.0=h ,求解初值问题⎪⎩⎪⎨⎧=+-=1)0(1y y dxdy用改进的欧拉法求)1.0(y 的值;用经典的四阶龙格—库塔法求)1.0(y 的值。

2、(8分)求一次数不高于4次的多项式)(x p 使它满足)()(00x f x p =,)()(11x f x p =,)()(00x f x p '=',)()(11x f x p '=',)()(22x f x p =六、(下列2题任选一题,4分) 1、 1、 数值积分公式形如⎰'+'++=≈1)1()0()1()0()()(f D f C Bf Af x S dx x xf(1) (1) 试确定参数D C B A ,,,使公式代数精度尽量高;(2)设]1,0[)(4C x f ∈,推导余项公式⎰-=1)()()(x S dx x xf x R ,并估计误差。

2、2、 用二步法)],()1(),([111101---+-+++=n n n n n n n y x f y x f h y y y θθαα求解常微分方程的初值问题⎩⎨⎧=='00)(),(y x y y x f y 时,如何选择参数θαα,,10使方法阶数尽可能高,并求局部截断误差主项,此时该方法是几阶的。

数值计算方法试题一、判断题:(共16分,每小题2分)1、若A 是n n ⨯阶非奇异阵,则必存在单位下三角阵L 和上三角阵U ,使LU A =唯一成立。

( ) 2、当8≥n 时,Newton -cotes 型求积公式会产生数值不稳定性。

( )3、形如)()(1i ni i ba x f A dx x f ∑⎰=≈的高斯(Gauss )型求积公式具有最高代数精确度的次数为12+n 。

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