数值分析典型习题(共9页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上特别声明:考试时需带计算器作辅助计算1是经四舍五入得到的近似值,则其相对误差.2. 是以为节点的拉格朗日插值基函数,则3设,.4. 利用Simpson公式求=5. 设求积公式是Gauss型求积公式,则6. 数值微分公式的截断误差为7. 设,则的谱半径,的条件数=.8. 用牛顿下山法求解方程根的迭代公式是 下山条件是 9.对任意初始向量及任意向量,线性方程组的迭代公式,迭代序列收敛于方程组的精确解的充分必要条件是10. 应用幂法迭代公式当充分大时有 则 的按模最大的特征值 11. 设数据的绝对误差分别为0.005和0.002,则的绝对误差约为( D ) A. 0.005 B. 0.002 C. 0.003 D. 0.00712. 对于多项式在某点处函数值的秦九韶算法基于如下公式:算法计算的始点为,而这一算法的优点在于( C )A. 精度高 B. 计算量小 C. 精度高,且计算量小 D. 既收敛又稳定13. 给定数据 由它们所确定的Lagrange多项式与Newton多项式,以下说法正确的是( C )A.从数值算法上讲,它们是不同的,不过, 一般而言, 后者计算结果精度会更高B.无论从数值算法还是从数学意义上讲,它们都是相同的, 只是后者计算更灵活C.从数值算法讲它们不同,但数学意义上讲它们却是相同的D.无论从数值算法还是从数学意义上讲,它们都是不同的14. 利用求解方程根的牛顿迭代法公式为。利用这一方法进行求解时,迭代所用初始点的选取很关键,以下最好的说法是( B )A.对于单重根是局部二阶收敛的,初始点应选取较接近于根的值,但不一定收敛B.它是局部二阶收敛的,初始点选用较接近于根的值即收敛C.对于单重根是二阶收敛的,初始值任意选取D.对于多重根是超线性收敛的,且初始点任意选取15求解方程时,可将方程变形而得到迭代格式,当迭代格式中函数满足( D )条件时,这一迭代格式必收敛。A. B. C. D.16. 求矩阵特征值与特征向量的幂法与反幂法,分别可以用于求矩阵的( A )A. 按模最大特征值与最小特征值,及其对应特征向量B. 所有特征值及其对应特征向量C. 按模最大特征值及其对应特征向量D. 按模最小特征值及其对应特征向量17求解微分方程初值问题数值解的改进的欧拉折线法,其局部截断误差的阶是 ( B )A. 1 B. 2 C.3 D. 418. 已知n对观测数据, 这n个点的拟合直线,是使( D )最小的解。A. B. C. D. 19. 若复化梯形公式计算定积分,要求截断误差的绝对值不超过,则( A )A. 41 B. 42 C. 43 D. 4020. 已知函数的数据表 ,则的拉格朗日插值基函数( A )A. B. C. D.21. 求解初值问题的近似解的梯形公式是( A )A. B. C. D. 22. 下面( D )不是数值计算应注意的问题A. 注意简化计算步骤,减少运算次数 B. 要避免相近两数相减C. 要防止大数吃掉小数 D. 要尽量消灭误差23. 对矩阵特征值满足情况,幂法收敛速度由比值确定,r越小收敛速度( A )A. 越快 B. 越慢 C. 不变 D. 不确定24. 令,写出的一次插值多项式,并估计插值余项。解:由,可知,余项为,故25. 已知函数的相关数据0 1 2 30 1 2 31 3 9 27由牛顿插值公式求三次插值多项式,并计算的值近似值。(注:要求给出差商表)解:差商表0123012313927268264/3由牛顿插值公式:26. 给出计算的迭代格式,讨论迭代格式的收敛性, 并证明。解:由题意可得出其迭代格式为 当时,所以迭代格式是收敛的.由可得, 解得:其中舍去。可得 即解得 27. 应用紧凑格式的Doolitte分解(即LU分解)法求解方程组:。解:由紧凑格式的Doolitte分解(略)得:及,于是求解可得,求解可得。28.设方程组,(1) 考察用雅可比迭代法,高斯-赛德尔迭代法解此方程组的收敛性;(2) 写出雅可比迭代法及高斯-赛德尔迭代法解此方程组的迭代格式。解: (1) 由系数矩阵为严格对角占优矩阵可知,使用雅可比、高斯-赛德尔迭代法求解此方程组均收敛。精确解为(2) 使用雅可比迭代法:,使用高斯-赛德尔迭代法:29. 写出求解线性代数方程组 的Gauss-Seidel迭代格式,并分析此格式的敛散性。解:方程组的Gauss-Seidel迭代格式为 其迭代矩阵为 其特征方程为解之得谱半径,故迭代发散. 29. 已知 (1)推导以这三点为求积节点在上的插值型求积公式;(2)指明求积公式所具有的代数精度;(3)用所求公式计算。解:(1)所求插值型的求积公式形如:故。(2)所求的求积公式是插值型,故至少具有2次代数精度,再将代入上述公式,可得故代数精度是3次。(3)由2)可得:。30. 见教材P67例4.1.1。31. 用Romberg方法计算,写出计算过程并将结果填入下表(*号处不填).0*1*22.793062.797342.79740*32.7963432.单原子波函数的形式为,试按照最小二乘法决定参数和,已知数据如下:X0124y2.0101.2100.7400.450解:对两边取对数得,令,则拟合函数变为,所给数据转化为X0124y0.69810.1906-0.3011-0.7985取,则,而,。故法方程为,解得。因而拟合函数为,原拟合函数为。33. 利用改进的欧拉方法求解初值问题,其中步长。解:专心-专注-专业