1. 为了使的近似值的相对误差限小于0.1%,要取几位有效数字?(5分)
解、解:设有n位有效数字,由 ,知。
令 , 取 ,
故。2 设方程的迭代法为。
证明对,均有,其中为方程的根。(5分)
证明:迭代函数,对有。
3设,分别在上求一元素,使其为的最佳平方逼近,并比较其结果。(10分)
5分。4分)
由结果知(1)比(2)好。(比较1分)
4、用列主元素消元法求解方程组 .(10)
解:解: (8分)
回代得2分)
5、对线性代数方程组 (10)
设法导出使雅可比(jacobi)迭代法和高斯-赛德尔(g-s)迭代法均收敛的迭代格式,要求分别写出迭代格式,并说明收敛的理由。
解:因其变换后为等价方程组,且严格对角占优,故雅可比和高斯-赛德尔迭代法均收敛。(5分)
雅可比迭代格式为:
2分)高斯-赛德尔代格式为:
3分)6、、取节点,求函数在区间[0,1]上的二次插值多项式,并估计误差。(8分)
解: 又5分。
故截断误差 。 3分。
7、用幂法求矩阵按模最大的特征值及相应的特征向量,取,精确至7位有效数字。(10)
解:幂法公式为 ,取x0=(1,1)t,列表如下:
因为,所以。
8、用欧拉方法求。
在点处的近似值。 (8分)
解:等价于。
2分)记,取,.
则由欧拉公式。
2分。可得。
4分。9、已知 a=,求10分。
解:, 4分)
得 ,所以 。(6分)
10、、n=3,用复合梯形公式求的近似值(取四位小数),并求误差估计。(5分)
解: 时3分。
至少有两位有效数字。 2分。
11、下列方程组ax=b,考查用jacobi法和gs法解此方程组的收敛性。(8分)
解:jacobi法的迭代矩阵是。
即,故,jacobi法法收敛、 (4分)
gs法的迭代矩阵为。
故,解此方程组的gs法不收敛。 (4分)
12、写出用四阶经典的龙格—库塔方法求解下列初值问题的计算公式:(无需计算)
13、若,求和。
解:由均差与导数关系。
于是。14、确定下列求积公式中的待定参数,使其代数精确度尽量高,并指明求积公式所具有的代数精确度。
解:代入公式两端并使其相等,得。
解此方程组得,于是有。
再令,得。故求积公式具有3次代数精确度。
15、、计算积分,若用复合simpson公式要使误差不超过,问区间要分为多少等分?
解:由simpson公式余项及得。
即,取n=6,即区间分为12等分可使误差不超过。
数值分析试卷及其答案
数值分析期末考试。一 设,若要确保其近似数的相对误差限为0.1 则它的近似数至少取几位有效数字?4分 解 设有位有效数字。因为,所以可得的第一位有效数字为8 1分 又因为,令,可知至少具有3位有效数字 3分 二 求矩阵的条件数 4分 其中 解 1分 7 1分 1分 1分 三 用列主元gauss消元法...
数值分析试卷及其答案
1.已知都有6位有效数字,求绝对误差限。4分 解 由已知可知,n 6 2分。2分。2.已知求 6分 解 1分。1分。1分。2分。1分。3.设 6分 1 写出f x 0解的newton迭代格式。2 当a为何值时,k 0,1 产生的序列收敛于。解 newton迭代格式为 3分。3分。4.给定线性方程组a...
数值分析试卷及其答案
1.已知都有6位有效数字,求绝对误差限。4分 解 由已知可知,n 6 2分。2分。2.已知求 6分 解 1分。1分。1分。2分。1分。3.设 6分 1 写出f x 0解的newton迭代格式。2 当a为何值时,k 0,1 产生的序列收敛于。解 newton迭代格式为 3分。3分。4.给定线性方程组a...