2013数值计算方法试题及答案
数值计算方法试题及答案

计算机数值计算方法试题 计算机数值计算方法试题一一、 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(24x 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。
广工2013年数值计算方法期末试卷

1、舍入误差是( )产生的误差。
A 只取有限位数B 模型准确值与用数值方法求得的准确值C 观察与测量D 数学模型准确值与实际值2、设求方程()0=x f 的根的牛顿迭代收敛,则它具有_ __收敛。
A 线性 B 至少平方 C 平方 D 三次3、用1+3x近似表示31x +所产生的误差是( )误差。
A 舍入B 观测C 模型D 截断 4、3.141580是π的有( )位有效数字的近似值。
A 6 B 5 C 4 D 7 5、用选主元法解方程组b AX =,是为了_ ___。
A 提高运算速度B 减少舍入误差C 增加有效数字D 方便计算 6、求解线性方程组A x =b 的LU 分解法中,A 须满足的条件是( )。
A 对称阵 B 正定矩阵C 任意阵D 各阶顺序主子式均不为零广东工业大学考试试卷 ( A )课程名称: 数值计算方法 试卷满分 100 分 考试时间: 年 月 日 (第 周 星期 )一、 单项选择题(每题3分,共45分)部分参考答案( A )一、选择题1、A2、C3、D4、B5、B6、D7、B 三、综合题 3、已知分别用拉格朗日插值法和牛顿插值法求)(x f 的三次插值多项式)(3x P 。
答案:)53)(43)(13()5)(4)(1(6)51)(41)(31()5)(4)(3(2)(3------+------=x x x x x x x L )45)(35)(15()4)(3)(1(4)54)(34)(14()5)(3)(1(5------+------+x x x x x x差商表为)4)(3)(1(4)3)(1()1(22)()(33---+----+==x x x x x x x N x P4﹑利用矩阵的LU 分解法解方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++2053182521432321321321x x x x x x x x x 。
答案:解:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-==2441321153121LU A令b y =L 得T )72,10,14(--=y ,y x =U 得T )3,2,1(=x 。
数值计算方法试题及答案

(2)用n8的复化梯形公式(或复化Simpson公式)计算出该积分的近似值。
e
2
x
数值试题
四、1、(15分)方程x3x10在x不同的等价形式(1)x3对应迭代格式
xn1
1xn
1.5附近有根,把方程写成三种
x1对应迭代格式xn1xn1;(2)
x1
1x
;(3)x
3
x1对应迭代格式xn1xn1。判
六、(下列2题任选一题,4分)1、1、数值积分公式形如
0xf(x)dxS(x)Af(0)Bf(1)Cf(0)Df(1)(1)(1)试确定参数A,B,C,D使公式代数精度尽量高;(2)
1
2、
设f(x)C[0,1],推导余项公式
误差。2、用二步法
4
R(x)
1
xf(x)dxS(x)
,并估计
yn10yn1yn1h[f(xn,yn)(1)f(xn1,yn1)]
4
数值试题
AX
1
__________,cond(A)
1
__________。
f(x0)f(x1)
具有最高的代
f(x)dx
5、为使两点的数值求积公式:1
x2__________。数精确度,则其求积基点应为x1__________,
6、设ARnn,ATA,则(A)(谱半径)__________
填小于、大于、等于)
1A2
147、设
012
A
2
。(此处
,则k__________。
三、简答题:(9分)1、1、方程x42x在区间1,2使用高斯消去法解线性代数方程组,一般为什么要用选主元的技术?
x
《数值计算方法》试题集及答案(1-6)-2..

《计算方法》期中复习试题一、填空题:1、已知3.1)3(,2.1)2(,0.1)1(===f f f ,则用辛普生(辛卜生)公式计算求得⎰≈31_________)(dx x f ,用三点式求得≈')1(f 。
答案:2.367,0.252、1)3(,2)2(,1)1(==-=f f f ,则过这三点的二次插值多项式中2x 的系数为 ,拉格朗日插值多项式为 。
答案:-1,)2)(1(21)3)(1(2)3)(2(21)(2--------=x x x x x x x L3、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字;4、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( );答案)(1)(1n n n n n x f x f x x x '---=+5、对1)(3++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 );6、计算方法主要研究( 截断 )误差和( 舍入 )误差;7、用二分法求非线性方程 f (x )=0在区间(a ,b )内的根时,二分n 次后的误差限为( 12+-n a b );8、已知f (1)=2,f (2)=3,f (4)=5.9,则二次Newton 插值多项式中x 2系数为( 0.15 ); 11、 两点式高斯型求积公式⎰1d )(xx f ≈(⎰++-≈1)]3213()3213([21d )(f f x x f ),代数精度为( 5 );12、 为了使计算32)1(6)1(41310---+-+=x x x y 的乘除法次数尽量地少,应将该表达式改写为11,))64(3(10-=-++=x t t t t y ,为了减少舍入误差,应将表达式19992001-改写为199920012+ 。
13、 用二分法求方程01)(3=-+=x x x f 在区间[0,1]内的根,进行一步后根的所在区间为 0.5,1 ,进行两步后根的所在区间为 0.5,0.75 。
数值计算方法试题及答案

数值计算方法试题一一、 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 nk 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 kx 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。
计算方法2013年试题

2013计算方法A一、填空(供参考)1. 1234×10−5有 有效数字;2. 简化1−COSX SINX= ;3. x =(1,1,0,2)T ,则2x = ;4. A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-031310103,则A 经LU 分解后,L= ;U= ;5. A =[3−142],则Cond 1A= ;6. f (x )=2x 3−3ax +5;则f[1,2,3]= ;f[1,2,3,4]= ;7.g2(x)为关于权函数ω(x)的正交二次多项式,则∫ω(x )g2(x )10(1+x )= ;8.A =[3254],初始向量为Z 0=(1,1)T ,则由乘幂法求A 的按模取最大值,迭代一次后的特征向量为ε= ;若由反幂法求A 的按模取最小值,迭代一次后的近似特征值为λ= ; 9. 解初值问题{()()(0)y x f x y y '==近似解的后退欧拉公式是1k y += ;二、线性方程组AX =b ,其中A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--2153051106301020624,b =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡20522,作A 的楚列斯分解,A =GG T ,并求出方程组的解。
三、(7分)已知函数()y f x =的函数值、导数值如下:(部分函数值可能记得有出入)求满足条件的Hermite 插值多项式及截断误差表示式四、(7分)求函数xy e=在区间[−1,1]上的最优平方逼近二次多项式。
五、(8分)对线性方程组Ax b=;其中A=[1a4a1],试求使得Jacobe和高斯赛德尔都收敛的a的范围;六、(8分)设方程式x3−3x+1=0在[1,2]内的1.5附近有根。
(1)试说明迭代序列X k+1=13(X k3.+1)是否收敛;(2)用松弛加速技术改善迭代,使得对(1)中的迭代由不收敛变为收敛,或者加速收敛;七、对高斯型求积分公式,I [f ]=∫f(x)dx 1−1, Q [f ]=A 0f (x 0)+A 1f (x 1),且已知勒让德正交二次多项式为g 2(x )=3x 2−1;(1) 试确定A 0,A 1,x 0,x 1,使得求积公式[][]I f Q f ≈具备最高的代数精度,并且给出截断误差表达式;(2) 应用上面的公式求积分∫√1+2xdx 1 0;八、给定高阶微分方程初值问题{y ′′′−2y ′′+4y ′−4sin x =0y (0)=0,y ′(0)=0,取步长为h ,试给出标准的四阶四级龙格库塔法的数值解;九、对求解公式y i+1=αy i +h(β0f i +β1f i+1),求系数α,β0,β1,使得求解公式具备最高的代数精度并且给出截断误差估计;十、f(x)的n +1点拉格朗日型插值表达式为L n (x )=∑l i (x)f(x i )n i=0,求证:∑l i (0)x i k={ 1 k =00 k =1,2⋯n (−1)n x 0x 1x 2⋯x n k =n +1ni=01. 4;2. sinx1+cosx3. √64. L =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-1331010001,U =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-32600310103 5. 4.2 6. 12, 2 7. 0 8. (5/9,1)T , 7/3 9. y k +hf (x k+1)二,G =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-2410011300310002,x =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-75.31475.3375.23 五.a ∈(−0.5,0.5)六.不收敛;改善的迭代格式为X k+1=−115(4X k 3.−27X k +4) 七.(1)由高斯求积分公式的特点,知x 0,x 1为g 2(x )的零点,故x 0=√33⁄,x 1=−√33⁄,对应的求积分系数为A 0=∫[(x −x 1)/(x 0−x 1)]dx 1−1=1, A 1=∫[(x −x 0)/(x 1−x 0)]dx 1−1=1,应用广义误差公式,取e (x )=f 4(ε)4!(x −x 0)2(x −x 1)2,则有误差为R (f )=R (e )=I (e )−Q (e )=∫f 4(ε)4!(x−x 0)2(x −x 1)2dx 1−1,进一步应用广义积分定理,可得R (f )=f 4(ε1)135(2)做变量替换,t =2x −1,则有∫√1+2xdx 10=∫√t+22dt 1 −1=√6+√32√3+√6−√32√3九.α=1,β0=β1=0.5,R [y ]=−112y 3(ε).ℎ3十.f (x )=L n (x )+R(x),其中R (x )=f n+1(ε)(n+1)!(x −x 0)(x −x 1)⋯(x −x n )取f (x )=x k ,(k=0,1,2…n),则有R (x )=0,即有x k =f (x )=L n (x )=∑l i (x )x i kn i=0,其中k=0,1,2…n 当k=0时,取x=0,则有1=x 0=∑l i (0)x i 0n i=0 当k =1,2⋯n ,取x=0,则有0=0k =∑l i (0)x i k n i=0对于k=n+1的情况,R (x )=(x −x 0)(x −x 1)⋯(x −x n ),则有x n+1=f (x )=L n (x )+R(x)=∑l i (x )x in+1n i=0+(x −x 0)(x −x 1)⋯(x −x n ) 取x=0,则有∑l i (0)x i n+1ni=0=−(0−x 0)(0−x 1)⋯(0−x n )=(−1)n x 0x 1x 2⋯x n∑l i (0)x i k={ 1 k =00 k =1,2⋯n (−1)n x 0x 1x 2⋯x n k =n +1ni=0。
(完整word版)数值计算方法试题及答案

数值计算方法试题一一、 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 Λ是以整数点n x x x ,,,10Λ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/Λ==k k x k 则=],,,[10n x x x f Λ 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 kx 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。
《数值计算方法》试题与答案

习题一1.设x >0相对误差为2%4x 的相对误差。
解:由自变量的误差对函数值引起误差的公式:(())(())'()()()()f x xf x f x x f x f x δδ∆=≈得(1)()f x =11()()*2%1%22x x δδδ≈===;(2)4()f x x =时444()()'()4()4*2%8%x x x x x xδδδ≈===2.设下面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,试指出他们各有几位有效数字。
(1)12.1x =;(2)12.10x =;(3)12.100x =。
解:由教材9P 关于1212.m nx a a a bb b =±型数的有效数字的结论,易得上面三个数的有效数字位数分别为:3,4,53.用十进制四位浮点数计算 (1)31.97+2.456+0.1352; (2)31.97+(2.456+0.1352)哪个较精确?解:(1)31.97+2.456+0.1352 ≈21((0.3197100.245610)0.1352)fl fl ⨯+⨯+ =2(0.3443100.1352)fl ⨯+=0.3457210⨯(2)31.97+(2.456+0.1352)21(0.319710(0.245610))fl fl ≈⨯+⨯ = 21(0.3197100.259110)fl ⨯+⨯ =0.3456210⨯易见31.97+2.456+0.1352=0.345612210⨯,故(2)的计算结果较精确。
4.计算正方形面积时,若要求面积的允许相对误差为1%,测量边长所允许的相对误差限为多少? 解:设该正方形的边长为x ,面积为2()f x x =,由(())(())'()()()()f x xf x f x x f x f x δδ∆=≈解得(())()()'()f x f x x xf x δδ≈=2(())(())22f x x f x x xδδ==0.5%5.下面计算y 的公式哪个算得准确些?为什么?(1)已知1x <<,(A )11121xy x x-=-++,(B )22(12)(1)x y x x =++; (2)已知1x>>,(A )y=,(B )y = (3)已知1x <<,(A )22sin x y x =,(B )1cos2xy x-=;(4)(A)9y =-(B )y =解:当两个同(异)号相近数相减(加)时,相对误差可能很大,会严重丧失有效数字;当两个数相乘(除)时,大因子(小除数)可能使积(商)的绝对值误差增大许多。
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数值计算方法试题一一、 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(10)次。
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 =( 3 ),b =(3 ),c =( 1 )。
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 l)(( 1 ),∑==nk k jk x lx 0)(( j x ),当2≥n 时=++∑=)()3(204x l x xk k nk k ( 324++x x )。
10、设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=11001a a a a A ,当∈a ( 22,22- )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( 0>ii l )条件时,这种分解是唯一的。
二 选择题(每题2分) 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) )。
(1)二次; (2)三次; (3)四次; (4)五次 三、 2、(8分)已知方程组f AX =,其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=4114334A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=243024f(1) 列出Jacobi 迭代法和Gauss-Seidel 迭代法的分量形式。
(2) 求出Jacobi 迭代矩阵的谱半径,写出SOR 迭代法。
2、(15分)解:001302.0768181121)(12][022==⨯⨯≤''--=e f h a b f R T η])()(2)([2)8(71∑=++=k k b f x f a f hT ]36787947.0)41686207.047236655.05352614.060653066.07788008.08824969.0(21[161++++++⨯+=6329434.0=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。
五、1、(15分)解:改进的欧拉法:⎪⎩⎪⎨⎧+=++=+=+=++++095.0905.0)],(),([21.09.0),()0(111)0(1n n n n n n n n n n n n y y x f y x f h y y y y x hf y y 所以1)1.0(1==y y ;经典的四阶龙格—库塔法:⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧++=++=++==++++=+),()2,2()2,2(),(]22[6342312143211hk y h x f k k h y h x f k k h y h x f k y x f k k k k k hy y n n n n n n n n n n 04321====k k k k ,所以1)1.0(1==y y 。
数值计算方法试题二一、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。
( ) 1、( Ⅹ ) 2、( ∨ ) 3、( Ⅹ ) 4、( ∨ )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 。
( )4、矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=210111012A 的2-范数2A =9。
( ) 5、设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=a a a a A 000002,则对任意实数0≠a ,方程组b Ax =都是病态的。
(用∞⋅) ( ) 6、设n n R A ⨯∈,nn RQ ⨯∈,且有I Q Q T=(单位阵),则有22QA A =。
7、区间[]b a ,上关于权函数)(x W 的直交多项式是存在的,且唯一。
8、对矩阵A 作如下的Doolittle 分解:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=6001032211012001542774322b a A ,则b a ,的值分别为=a 2,=b 2。
( ) 5、( Ⅹ ) 6、( ∨ )7、( Ⅹ ) 8、( Ⅹ )二、填空题:(共20分,每小题2分) 3、区间[]b a ,上的三次样条插值函数)(x S 在[]b a ,上具有直到_______二___阶的连续导数。
4、向量TX )2,1(-=,矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=1327A ,则=1AX _16 __,=∞)(A cond _____90______。
5、为使两点的数值求积公式:⎰-+≈1110)()()(x f x f dx x f 具有最高的代数精确度,则其求积基点应为=1x _31,31-,=2x __________。
6、设n n R A ⨯∈,A A T =,则)(A ρ(谱半径)_=_2A 。
(此处填小于、大于、等于)7、设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=2141021A ,则=∞→k k A lim ___0_。
数值计算方法试题三一、(24分)填空题(1) (2分)改变函数f x x x ()=+-1 (x >>1)的形式,使计算结果较精确 ()x x x f ++=11(2) (2分)若用二分法求方程()0=x f 在区间[1,2]内的根,要求精确到第3位小数,则需要对分 10次。
(3) (2分)设()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=212221x x x x x f ,则()=x f ' ⎪⎪⎭⎫⎝⎛122122x x x x(4)(3分)设()⎩⎨⎧≤≤+++≤≤=21,10,2233x c bx ax x x x x S 是3次样条函数,则 a= , b= , c= 。
(4) (3分) 3 -3 1 (5) (3分)若用复化梯形公式计算⎰1dxe x ,要求误差不超过610-,利用余项公式估计,至少用 477 个求积节点。
(6) (6分)写出求解方程组⎩⎨⎧=+-=+24.016.12121x x x x 的Gauss-Seidel 迭代公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--64.006.10 ,迭代矩阵为 , 此迭代法是否收敛 收敛 。
(7) (4分)设A =⎛⎝ ⎫⎭⎪5443,则=∞A 9 ,()Cond ∞=A 91 。
(8) (2分)若用Euler 法求解初值问题()10,10'=-=y y y ,为保证算法的绝对稳定,则步长h 的取值范围为 h<0.2 。
二. (64分)(2) (12分)以100,121,144为插值节点,用插值法计算115的近似值,并利用余项估计误差。
(4) (10分)用复化Simpson 公式计算积分()⎰=10sin dxx x I 的近似值,要求误差限为5105.0-⨯。
()()0.9461458812140611=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛+=f f f S()()0.94608693143421241401212=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=f f f f f S 5-12210933.0151⨯=-≈-S S S I 9460869.02=≈S I 或利用余项:()()-+-+-==!9!7!5!31sin 8642x x x x x x x f () -⨯+⨯-=!49!275142)4(x x x f()51)4(≤x f ()()54)4(45105.05288012880-⨯≤⨯≤-=n f n a b Rη,2≥n , =≈2S I(5) (10分)用Gauss 列主元消去法解方程组:⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++276234532424321321321x x x x x x x x x(6) (8分)求方程组 ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛12511213121x x 的最小二乘解。
(7) (8分)已知常微分方程的初值问题:⎩⎨⎧=≤≤=2)1(2.11,y x y x dx dy用改进的Euler 方法计算y (.)12的近似值,取步长2.0=h 。
三.(12分,在下列5个题中至多选做3个题)(1) (1) (6分)求一次数不超过4次的多项式p(x)满足:()151=p ,()201'=p ,()301''=p ,()572=p ,()722'=p三. (12分) (1) 差分表:1 1 12 2 1515155757202042721522307 8 1()()()()()()4323322345211711512015x x x x x x x x x x p ++++=--+-+-+-+=其他方法:设()()()()()b ax x x x x p +-+-+-+=32111512015令()572=p ,()722'=p ,求出a 和b。