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数值分析模拟试卷(四)

数值分析模拟试卷(四)
数值分析模拟试卷(四)

数值分析模拟试卷

数值分析模拟试卷(四)

一、填空题(20分)

1. 若a =

2.42315是2.42247的近似值,则a 有( )位有效数字.

2. )(,),(),(10x l x l x l n 是以n ,,1,0 为插值节点的Lagrange 插值基函数,则

=

∑=n

i i x il 0

)(( ).

3. 设f (x )可微,则求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( ).

4. 迭代公式

f BX X k k +=+)()1(收敛的充要条件是 。 5. 解线性方程组A x =b (其中A 非奇异,b 不为0) 的迭代格式f

x x

+=+)()

1(k k B 中的B 称为( ). 给定方程组??

?-=-=-458

92121x x x x ,解此方程组的雅可比迭代格式为(

)。

填空题答案

二、判断题(共10分)

1. 若0)()(

2. 区间[a,b ]上的三次样条函数是一个次数不超过三次的多项式。 ( )

3. 若方阵A 的谱半径1)(

4. 若f (x )与g (x ) 都是n 次多项式,且在n +1个互异点

n i i x 0}{=上)()(i i x g x f =,则 )()(x g x f ≡。 ( )

5. 用

2

211x

x +

+近似表示x e 产生舍入误差。 ( )

判断题答案

1.×

2.×

3.×

4.√

5.×

三、计算题(70分)

1. (10分)已知f (0)=1,f (3)=

2.4,f (4)=5.2,求过这三点的 二次插值基函数l 1(x )=( ),]4,3,0[f =( ), 插值多项式P 2(x )=( ), 用三点式求得=')4(f ( ).

计算题1.答案

2. (15分) 已知一元方程02.133

=--x x 。

1)求方程的一个含正根的区间;

2)给出在有根区间收敛的简单迭代法公式(判断收敛性);

3)给出在有根区间的Newton迭代法公式。

计算题2.答案

3. (15分)确定求积公式

)5.0(

)

(

)5.0

(

)

(

1

1

1

Cf

x

Bf

Af

dx

x

f+

+

-

?-的待定参数,

使其代数精度尽量高,并确定其代数精度.

计算题3.答案

4. (15分)设初值问题

1

1

)0(

2

3

<

<

?

?

?

=

+

='

x

y

y

x

y

.

(1) 写出用Euler 方法、步长h =0.1解上述初值问题数值解的公式; (2) 写出用改进的Euler 法(梯形法)、步长h =0.2解上述初值问题数值解

的公式,并求解21,y y ,保留两位小数。

计算题4.答案

5. (15分)取节点1,5.0,0210===x x x ,求函数x

e y -=在区间]1,0[上的二次插

值多项式)(2x P ,并估计误差。

计算题5.答案

2020年数值分析模拟试卷(三)

数值分析模拟试卷(三)班级学号姓名一、填空题(共2分,每题2分) 1、设x*=3149578…,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x1=_________ ; 5、解初始值问题近似解的梯形公式是yk+1=_________ ; 6、,则A的谱半径______ ,cond (A)=______ ; 7、设,则______ , ______ ; 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_____ 1、设,当____________时,必有分解式A=LLT,其中L为下三角阵.二、计算题(共6分,每题15分) 1、(1)设试求f(x)在上的三次Hermite插值多项式使满足; (2)写出余项的表达式. 2、已知,满足,试问如何利用构造一个收敛的简单迭代函数,使…收敛? 3、试确定常数A,B,C和a,使得数值积分公式有尽可能高的代数精度.所得的数值积分公式代数精度是多少?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(共2分,每题1分) 1、设,(1)写出解 f(x)=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)

数值分析报告模拟试卷1,2,3

数值分析模拟试卷1 一、填空(共30分,每空3分) 1 设??? ? ??-=1511A ,则A 的谱半径=)(a ρ______,A 的条件数)(1A cond =________. 2 设 Λ ,2,1,0,,53)(2==+=k kh x x x f k ,则 ],,[21++n n n x x x f =________, ],,[321+++n n n n x x x x f ,=________. 3 设?????≤≤-++≤≤+=2 1,121 0,)(232 3x cx bx x x x x x S ,是以0,1,2为节点的三次样条函数,则 b=________,c=________. 4 设∞ =0)]([k k x q 是区间[0,1]上权函数为x x =)(ρ的最高项系数为1的正交多项式族,其中1)(0=x q ,则 ?=1 )(dx x xq k ________,=)(2x q ________. 5 设 ?? ?? ? ?????=11001a a a a A ,当 ∈ a ________时,必有分解式 ,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、(14分)设4 9,1,41,)(2102 3 === =x x x x x f , (1)试求)(x f 在]4 9,41[上的三次Hermite 插值多项式)(x H 使满足 2,1,0),()(==i x f x H i i ,)()(11x f x H '='. (2)写出余项)()()(x H x f x R -=的表达式. 三、(14分)设有解方程0cos 2312=+-x x 的迭代公式为n n x x cos 3 2 41+ =+, (1) 证明R x ∈?0均有?∞ →=x x n x lim (? x 为方程的根); (2) 取40=x ,用此迭代法求方程根的近似值,误差不超过 ,列出各次迭代值; (3)此迭代的收敛阶是多少?证明你的结论.

数值分析模拟试题

数值分析模拟试题 一、填空题(每小题3分,共30分) 1、已知近似值* 2.4560x =是由真值x 经四舍五入得到,则相对误差限为 。 2 、为减少舍入误差的影响,应将10改写成 。 3、设(1,1,2,3)T x =-,则12_______,_______,_______x x x ∞===。 4、设1123A -??=????,则1________,________F A A ==,A 的谱半径()A ρ=。 5、用Gauss-Seidel 迭代法解方程组1212423 x ax ax x +=??+=-?,其中a 为实数,则该方法收敛的充要 条件是a 满足 。 6、迭代法12213k k k x x x +=+收敛于*x =,此迭代格式是 阶收敛的。 7、设01(),(),,()n l x l x l x 是以01,, ,n x x x 为节点的Lagrange 插值基函数,则0()n i i l x ==∑。 8、设3()321f x x x =++,则差商[0,1,2,3]_____,[0,1,2,3,4]_____f f ==。 9、数值积分的辛普森公式为()b a f x dx ≈?。 10、数值积分公式0()()n b k k a k f x dx A f x =≈∑?中,0n k k A ==∑。 二、设函数2()(3)x x a x ?=+-,由迭代公式1()k k x x ?+=产生的序列为{}k x ,试讨论 ⑴当a 为何值时,序列{}k x 收敛; ⑵当a 取何值时,收敛速度最快,并指出迭代法收敛的阶。(12分) 三、设4()[0,2]f x C ∈,且(0)2,(1)1,(2)0,'(1)0f f f f ==-==,试求函数()f x 的三次 插值多项式()P x ,并求余项表达式。(14分) 四、用矩阵的直接三角分解法(即LU 分解)解方程组Ax b =,其中

数值分析2007第二学期期末考试试题与答案(A)

期末考试试卷(A 卷) 2007学年第二学期 考试科目: 数值分析 考试时间:120 分钟 学号 姓名 年级专业 一、判断题(每小题2分,共10分) 1. 用计算机求 1000 1000 1 1 n n =∑时,应按照n 从小到大的顺序相加。 ( ) 2. 为了减少误差,进行计算。 ( ) 3. 用数值微分公式中求导数值时,步长越小计算就越精确。 ( ) 4. 采用龙格-库塔法求解常微分方程的初值问题时,公式阶数越高,数值解越精确。( ) 5. 用迭代法解线性方程组时,迭代能否收敛与初始向量的选择、系数矩阵及其演变方式有 关,与常数项无关。 ( ) 二、填空题(每空2分,共36分) 1. 已知数a 的有效数为0.01,则它的绝对误差限为________,相对误差限为_________. 2. 设1010021,5,1301A x -????????=-=-????????-???? 则1A =_____,2x =______,Ax ∞ =_____. 3. 已知5 3 ()245,f x x x x =+-则[1,1,0]f -= ,[3,2,1,1,2,3]f ---= . 4. 为使求积公式 1 1231 ()((0)f x dx A f A f A f -≈++? 的代数精度尽量高,应使1A = ,2A = ,3A = ,此时公式具有 次的代数精度。 5. n 阶方阵A 的谱半径()A ρ与它的任意一种范数A 的关系是 . 6. 用迭代法解线性方程组AX B =时,使迭代公式(1) ()(0,1,2,)k k X MX N k +=+= 产 生的向量序列{ }() k X 收敛的充分必要条件是 . 7. 使用消元法解线性方程组AX B =时,系数矩阵A 可以分解为下三角矩阵L 和上三角矩

数值分析模拟试卷(四)

数值分析模拟试卷 数值分析模拟试卷(四) 一、填空题(20分) 1. 若a = 2.42315是2.42247的近似值,则a 有( )位有效数字. 2. )(,),(),(10x l x l x l n 是以n ,,1,0 为插值节点的Lagrange 插值基函数,则 = ∑=n i i x il 0 )(( ). 3. 设f (x )可微,则求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( ). 4. 迭代公式 f BX X k k +=+)()1(收敛的充要条件是 。 5. 解线性方程组A x =b (其中A 非奇异,b 不为0) 的迭代格式f x x +=+)() 1(k k B 中的B 称为( ). 给定方程组?? ?-=-=-458 92121x x x x ,解此方程组的雅可比迭代格式为( )。 填空题答案

二、判断题(共10分) 1. 若0)()(

《数值计算方法》期末测验考试模拟试题

数值计算方法期末模拟试题二 模拟试题二 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 窗体顶端 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、2.3150 2、 3、 4、1.5 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,…

数值分析学期期末考试试题与答案(A)

期末考试试卷 (A 卷) 2007学年第二学期 考试科目:数值分析 考试时间:120_分钟 学号 _____________ 姓名 ____________ 年级专业 ________________ 1000 1 1. 用计算机求 1100 时,应按照n 从小到大的顺序相加。 n z ? n 2. 为了减少误差,应将表达式? 20011999改写为 进行计算。() √2001 +√1999 3. 用数值微分公式中求导数值时,步长越小计算就越精确。 () 4. 采用龙格-库塔法求解常微分方程的初值问题时, 公式阶数越高,数值解越精确。() 5. 用迭代法解线性方程组时,迭代能否收敛与初始向量的选择、 系数矩阵及其演变方式有 关,与常数项无关。 () 二、填空 题(每空 2分,共36分) 1. ___________________________________________________ 已知数a 的有效数为0.01 ,则它的绝对误差限为 ____________________________________________ ,相对误差限为 ___________ 一1 0 -n - 0 1 2.设 A = 0 2 1 ,χ = -5 ,则 I A^ ,χ∣2 = J AXl L —1 3 0 一 ■ 一1 一 3. 已知 f (X) =2X 5 4X 3 -5x,则 f [-1,1,0] = , f[-3,-2, -1,1,2,3] = _. 1 4. 为使求积公式 j f (x)dx A ∣ f ( A= _______ , A= ________ , A^= _______ ,此时公式具有 ___________ 次的代数精度。 5. n 阶方阵A 的谱半径?(A)与它的任意一种范数 A 的关系是 _________________________ . 6. 用迭代法解线性方程组 AX =B 时,使迭代公式 X ( j I) = MX (Iυ ? N (k = 0,1,2,∣ll)产 生的向量序列IX (k) [收敛的充分必要条件是 ____________________________ . 7. 使用消元法解线性方程组 AX =B 时,系数矩阵A 可以分解为下三角矩阵 L 和上三角矩 -^) A 2f (0) A 3f (f)的代数精度尽量高,应使

数值分析模拟试题(XAUT)(15套)

模拟试题一 一、填空(每小题3分,共30分) 1. 设 2.40315x *=是真值 2.40194x =的近似值,则x *有 位有效数字。 2. 牛顿—柯特斯求积公式的系数和()0n n k k c =∑ 。 3 已知 12,()_________01A A ∞?? == ???则条件数cond 。 4 若 332 x -1x 1S(x)=1(x -1)+a(x -1)+b(x -1)+c 1x 2 2 0?≤≤??≤≤?? 是三次样条函数,则a =_______, b =______, c =______. 5 以n + 1个 整 数 点k ( k =0,1,2,…,n ) 为 节 点 的 Lagrange 插 值 基 函 数 为 ()k l x ( k =0,1,2,…,n ),则 n k k=0kl (x)=_____.∑ 6 序列{}n n=0y ∞ 满足递推关系:n n-1y =10y -1,(n =1,2,...),若0y 有误差, 这个计 算过程____________稳定. 7 若42f(x)=2x +x -3, 则f[1,2,3,4,5,6]=_____. 8 数值求积公式1 0311 f(x)dx f()+f(1)434 = ?的代数精度是____________. 9.当x 很大时,为防止损失有效数字,应该使= . 10.已知A =?????761 852 ?? ?? ?943,x =????? ?????111,则=1Ax . 二、(10分) 用最小二乘法确定一条经过原点的二次曲线,使之拟合下列数据 x 0 1.0 2.0 3.0 y 0.2 0.5 1.0 1.2 三、(10分)

数值分析模拟试卷5答案

数值分析模拟试卷(五)答案 一、填空题( 每题6分,共30分) 1、按四舍五入原则数2.7182818与8.000033具有五位有效数字的近似值分别为 2.7183 和 8.0000 。 2、设()(0,1,2)j l x j n = 是n 次拉格朗日插值多项式的插值基函数,则 ()j i l x =1,, 0,i j i j =?? ≠? (,0,1,2)i j n = ;0()n j j l x ==∑ 1 。 3、设()(0,1,2)j l x j n = 是区间[,]a b 上的一组n 次插值基函数。则插值型求积公式的代数精度为 至少是n ;插值型求积公式中求积系数j A = ()b k a l x dx ? ;且0 n j j A ==∑ b-a 。 4、辛普生求积公式具有 3 次代数精度,其余项表达式为 4(4) ()(),(,) 1802 b a b a f a b ζζ--- ∈。 5、2()1,f x x =+则[1,2,3]1,[1,2,3,4]0f f ==。 二、计算题(每题9分,共计72分,注意写出详细清晰的步骤) 1、 用二次拉格朗日插值多项式2()L x 计算sin 0.34。插值节点和相应的函数值如下表。

解:过点001122(,),(,),(,)x f x f x f 的二次拉格朗日插值多项式为 0201122012010210122021()()()()()() ()()()()()()() x x x x x x x x x x x x L x f f f x x x x x x x x x x x x ------= ++------ 代值并计算得 2 s i n 0.34(0.34) 0.33336 L ≈=。 2、已知函数()y f x =的相关数据 由牛顿插值公式求三次插值多项式3()P x ,并计算1()2 P =的值近似值。(注:要求给出差商表) 解:差商表 由牛顿插值公式: 323332348 ()()21,33141181 ()()2()()12 232232 p x N x x x x p == -++≈=-++= 3、利用尤拉公式求解初值问题,其中步长0.1h =

数值分析模拟试卷(二)

数值分析模拟试卷(二) 班级 学号 姓名 一、填空题(每空3分,共30分) 1. 设1234)(248+++=x x x x f ,则差商=]2,,2,2[810 f 4 ; 2.在用松弛法(SOR)解线性方程组AX=b 时,若松弛因子ω满足1|1|≥-ω,则迭代法 发散 ; 3.设,0)(,0)(**≠'=x f x f 若求* x 的Newton 迭代法至少三阶收敛,)(x f 需要满足 )(f *"x ; 4.已知???? ??--=-=1327,)2,1(A X T ,则=1||||AX 16 ,=∞)(A Cond 90 ; 5. 求方程x x 24-=在5.10=x 附近的根*x ,若用迭代公式:),2,1,0(2ln /)4ln(1 =-=+k x x k k , 则其产生的序列}{k x 是否有?lim * x x k k =∞→ 是 ,其理由是 在0x =1.5附近,迭代函数是压缩映射 ; 6.为使两点的数值求积公式:?-+≈1 110)()()(x f x f dx x f 具有最高的代数精确度,其求积节点应 为 ; 7.过节点())2,1,0(,3=i x x i i 的插值多项式为 ; 8.插值型求积公式?∑=≈b a n k k k x f A dx x f 0)()(的求积系数之和∑==n k k A 0___b-a____ . 二、(15分)已知方阵???? ? ??=123111122A , (1) 证明: A 不能被分解成一个单位下三角阵L 和一个上三角阵U 的乘积; (2) 试通过交换A 的行,使其能实现(Doolittle)分解,并给出其分解; (3) 用上述分解求解方程组AX=b ,其中T b )4,2,5.3(=. 三、(15分)线性方程组???=+=-2 211214b x x b x x ρρ (1) 请写出解此方程组的赛德尔迭代法的迭代格式,并讨论收敛性; (2) 设4=ρ,给定松弛因子21= ω,请写出解此方程组的SOR 方法的迭代格式,并讨论收敛性.

数值分析模拟试卷(四)

数值分析模拟试卷(四) 班级 学号 姓名 一、 填空题(每空2分,共20分) 1、已知数 e = 2.718281828..., 取近似值 x =2.7182, 则x 具有 位有效数字; 2、迭代过程)(1k k x x ?=+ (k =1,2,…)收敛的充要条件是)(x ?' ; 3、解非线性方程f (x )=0的牛顿迭代法具有 收敛; 4、高斯--塞德尔迭代法解线性方程组?????=++=++=-+0522343132321 321321x x x x x x x x x 的迭代格式中, =+)1(3k x (k =0,1,2,…); 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、n+1个节点的插值求积公式∑?=≈n k k k b a x f A dx x f 0 )()( 至少具有 次代数精度; 7、插值型求积公式∑?=≈n k k k b a x f A dx x f 0)()(的求积系数之和=∑=n k k A 0 ; 8、???? ??????=2021012a a A ,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 的取值范围是 ; 9、若?? ????-=1301A ,则矩阵A 的谱半径=)(A ρ ;

10、解常微分方程初值问题00)(),,(y x y y x f y ==' 的梯形格式 )],(),([2 111+++++=n n n n n n y x f y x f h y y 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?????=+=++=+-72452413221 321321x x x x x x x x . 2、已知y = f (x )的数据如下 求二次插值多项式)(2x p 及f (2.5). 3、用牛顿法导出计算 3a 的公式,并计算32,要求迭代误差不超过5 10-. 4、用改进的欧拉公式求解初值问题?? ?==-+'0 )0(0y x y y ,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、证明定积分近似计算的抛物线公式 )]()2 (4)([6)(b f b a f a f a b dx x f b a +++-≈? 具有三次代数精度. 2、若0)(>''x f ,证明用梯形公式计算积分 ?b a dx x f )(所得结果比准确值大,并说明这个结 论的几何意义.

数值计算方法期末模拟试题二

数值计算方法期末模拟试题二 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。 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 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? 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? 常微分方程的初值问题的数值解公式:

(1)写出解的Newton迭代格式(2)证明此迭代格式是线性收敛的 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、2.3150 2、 3、 4、1.5 5、 6、 8、收敛 二、计算题 1、1(1)

(2) 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

数值分析模拟试卷(八)

数值分析模拟试卷(八) 班级学号姓名 1、填空题(每空2分,共30分) 1. 近似数关于真值有____________位有效数字; 2. 设可微,求方程根的牛顿迭代格式是 _______________________________________________; 3. 对,差商_______________;_______; 4. 已知,则______,___________ ; 5. 用二分法求方程在区间[0,1]内的根,进行一步后根所在区间为 _________,进行二步后根所在区间为_________________; 6. 求解线性方程组的高斯—赛德尔迭代格式为 _______________________________________;该迭代格式迭代 矩阵的谱半径_______________; 7. 为使两点数值求积公式:具有最高的代数精确度,其求积节点应 为_____ , _____,__________. 8. 求积公式是否是插值型的__________,其代数精度为 ___________. 二、(12分)(1)设,其中为下三角阵,为单位上三角阵,已知 ,求,. (2)设为矩阵,将进行三角分解:,为单位下三角阵,为上三角阵,试写出中的元素和中的元素的计算公式。 三、(10分)设函数在区间[0,2]上具有四阶连续导数,试确定一个次数不超过3的多项式,满足 , 并写出插值余项. 四、(12分)线性方程组 (1)请写出解此方程组的赛德尔迭代法的迭代格式,并讨论收敛性; (2)设,给定松弛因子,请写出解此方程组的SOR方法的迭代格式,并讨论收敛性. 五、(8分)证明对任意的初值,迭代格式均收敛于方程的根, 且具有线性收敛速度. 六、(8分)证明解方程求的牛顿迭代法仅为线性收敛。

数值分析期末试题

第一套 一、(8分)用列主元素消去法解下列方程组: ??? ??=++-=+--=+-11 2123454 321321321x x x x x x x x x 二、(10分)依据下列数据构造插值多项式:y(0)=1,y(1)= —2,y '(0)=1, y '(1)=—4 三、(12分)分别用梯形公式和辛普生公式构造 复化的梯形公式、复化的辛普生公式并利用复化的梯形公式、复化的辛普生公式计算下列积分: ?9 1 dx x n=4 四、(10分)证明对任意参数t ,下列龙格-库塔方法是二阶的。 五、(14分)用牛顿法构造求c 公式,并利用牛顿法求115。保留有效数字五位。 六、(10分)方程组AX=B 其中A=????? ???? ?10101a a a a 试就AX=B 建立雅可比迭代法和高斯-赛德尔迭代法,并讨论a 取何值时 迭代收斂。 七、(10分)试确定常数A,B,C,a,使得数值积分公式?-++-≈2 2 )(}0{)()(a Cf Bf a Af dx x f 有尽可能多的 代数精确度。并求该公式的代数精确度。 八、{6分} 证明: A ≤ 其中A 为矩阵,V 为向量. 第二套 一、(8分)用列主元素消去法解下列方程组: ??? ??=++=+-=+3 2221 43321 32132x x x x x x x x 二、(12分)依据下列数据构造插值多项式:y(0)=y '(0)=0, y(1)=y '(1)= 1,y(2)=1 三、(14分)分别用梯形公式和辛普生公式构造 复化的梯形公式、复化的辛普生公式,并利用 ? ?????? -+-+=++==++=+1 3121231)1(,)1((),(),()(2 hk t y h t x f k thk y th x f k y x f k k k h y y n n n n n n n n

数值分析模拟试卷(五)

数值分析模拟试卷(五) 班级 学号 姓名 一、填空题(每空2分,共30分) 1.已知数 e=2.718281828...,取近似值 x=2.7182,那麽x 具有的有效数字是 ____位; 2.若1>>x ,改变计算式)1ln(2x x -+=__________________,使计算结果更精确; 3.已知??? ? ??-=1301A , 则谱半径____,)(=A ρ =)(1A Cond __________ ; 4.过节点())2,1,0(,3=i x x i i 的插值多项式为 ____________________ ; 5.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.,,2,1,0,,54)(2 ==+=k kh x x x f k ___],,[21=++n n n x x x f ,___],,,[321=+++n n n n x x x x f ; 7.利用抛物(Simpson)公式求?3 12dx x = __________ ; 8.插值型求积公式?∑=≈b a n k k k x f A dx x f 0)()(的求积系数之和∑==n k k A 0__________ ; 9.已知等距节点的函数值(x i , y i )(i =0,1,2),由数值微分三点公式,≈')(1x f __________ ; 10.为使两点的数值求积公式:?-+≈2 21100)()()(x f x f dx x f ωω具有最高的代数精度, 其求积节点应为 ___________________ ; 11.用高斯—切比雪夫求积公式计算dx x x x I ?--=2 03)2(1, 当n=______时,能得到精确值; 12.解初值问题? ??=='00)(),(y x y y x f y 近似解的欧拉公式局部截断误差为 __________ , 是____ 阶方法.

数值分析期末试卷

数值分析期末试卷 2005.6.20 班级:___信科02_______ 姓名:_________ 分数:___________ 一、填空题(每空2分,共10分) 1、计算正方形面积要使相对误差限为2%, 则边长L 时相对误差限为____. 2、设求积公式?∑≈=b a n i i i x f x x f 0)(d )(ω是插值型的,其中n 为正整数, b x x x a n ≤<<<≤ 10,则其代数精度至少为____,至多为_____. 3、如果某方法的误差)(k X 满足关系式)1()(5.002-?? ????=k k X a X ,其中 ,2,1=k ,并且该方法是收敛的,那么a 的范围是______. 4、四阶Runge-Kutta 方法解常微分方程初值问题的局部截断误差是____. 二、(10分) 证明方程0sin 1=--x x 在]1,0[上有根,写出牛顿迭代公式,并取初始值为10=)(x 求近似根?)(=2x (保留六位小数)

三、(20分) 求x x f += 11)(在]1,0[上的一次最佳一致逼近多项式和一次最佳平方逼近多项式.

四、(12分) 考虑利用Gauss-Seidle 迭代法分别求解线性方程组 ??????????=????????????????????242101014120321x x x 和???? ??????=????????????????????224101120014321x x x , (1)说明两者的收敛性;(2)并对收敛的迭代法写出计算格式,再由 初始向量T X )0,0,0()0(=,计算=)(4X ?

2016数值分析期末试卷(A卷)

第 1 页 共 6 页 西北农林科技大学本科课程考试试题(卷) 2015—2016学年第二学期《 数值分析 》课程A 卷 专业班级: 命题教师: 审题教师: 学生姓名: 学号: 考试成绩: 一、填空题(每空2分,共20分) 得分: 分 1. 设x 1=1.216, x 2=3.654均具有3位有效数字,则x 1+ x 2的误差限为 . 2. 近似值x *=0.231关于真值x =0.229有 位有效数字. 3. 误差有多种来源,数值分析主要研究 误差和 误差. 4. 已知f (1)=2,f (2)=3,f (4)= 5.9,则2次Newton 插值多项式中x 2项前面的系数为 . 5. 计算积分?1 5.0d x x , 计算结果取4位有效数字. 用梯形公式计算的近似值 为 ,用Simpson 公式计算的近似值为 . 其中,梯形公式的代数精度为 ,Simpson 公式的代数精度为 . ( 1.7321≈≈) 6. 假设n n H R ?∈是Householder 矩阵,n v R ∈是一个n 维向量,则Hv = . 二、 选择题(每小题 2分,共20分) 得分: 分 1. 用13x + 所产生的误差是 误差. A. 舍入 B. 观测 C. 模型 D. 截断 2. 1.732≈ ,计算)41x =,下列方法中最好的是 . A. 28- B. (24- C. ()216 4+ D. ()416 1 3. 在Newton-Cotes 求积公式中,当Cotes 系数为负值时,求积公式的稳定性不能保证. 因此在实际应用中,当 时的Newton-Cotes 求积公式不使用.

数值分析模拟试卷(七)

数值分析模拟试卷(七) 班级 学号 姓名 一、填空(共30分,每空3分) 1 设???? ??-=1511A ,则A 的谱半径=)(A ρ______,A 的条件数)(1A cond =________. 2 设 ,2,1,0,,53)(2==+=k kh x x x f k ,则 ],,[21++n n n x x x f =________, ],,[321+++n n n n x x x x f ,=________. 3 设?????≤≤-++≤≤+=2 1,1210,)(2323x cx bx x x x x x S ,是以0,1,2为节点的三次样条函数, 则b=________,c=________. 4 设∞ =0)]([k k x q 是区间[0,1]上权函数为x x =)(ρ的最高项系数为1的正交多项式族,其中1)(0=x q ,则?=1 0)(dx x xq k ________,=)(2x q ________. 5 设??????????=11001a a a a A ,当∈a ________时,必有分解式,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、(14分)(1)设,49,1,41,)(21023 ====x x x x x f 试求f (x )在?? ????49,41上的三次Hermite 插值多项式)(x H 使满足)()(,2,1,0),()(11x f x H i x f x H i i '='== ; (2)写出余项)()()(x H x f x R -=的表达式. 三、(14分)证明方程04ln 2 =-+x x 在区间[1,2]内有唯一的根*x ,试构造求*x 的迭代法,并证明所用的迭代格式是收敛的. 四、(16分) 试确定常数A ,B ,C 和a ,使得数值积分公式 )()0()()(2 2a Cf Bf a Af dx x f ++-≈?- 有尽可能高的代数精度.所得的数值积分公式代数精度是多少?是否为Gauss 型的? 五、(15分)用改进的欧拉公式求解初值问题???==-+'0 )0(0y x y y ,取步长k = 0.1,计算

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