1、 (本题5分)取的6位有效数字,问以下这种算法有几位有效数字。解:令。
则。2分)由于。故。
另一方面。故在这里,由有3分)
即算式至少有4位有效数字。
2、 (本题6分)用列主元gauss消去法解线性方程组。解:4分)
故等价方程组为:
1分)同代得。
1分)3、 (本题6分)已知,求,,.
解1分)1分)即。3分)
解得,, 1分)
4、 (本题7分)给定线性方程组。
1) 试分别写出jacobi迭代格式和gauss-seidel迭代格式;
2) 分析gauss-seidel迭代格式的收敛性。
解:(1) jacobi迭代格式为:
2 分)gauss-seidel迭代格式:
2分)2)gauss-seidel迭代格式的迭代矩阵g的特征方程为。解得。则。
故gauss-seidel迭代格式发散3分)
5、 (本题8分)用下列方法求在附近的根,根的准确值…,要求计算结果准确到四位有效数字。
1) 用牛顿法;
2) 用弦截法,取,
解:(1)
牛顿法的迭代公式为。计算得。
故 (4分)
2)弦截法的迭代公式为。
计算得。故 (4分)
6、 (本题8分)给定数据如下。
1) 写出的3次lagrange插值多项式。
2) 写出的3次newton插值多项式。
解:(1)由题设条件有。
由于次lagrange插值多项式的基函数为。
故三次lagrange插值多项式的基函数为。
3分)故所求三次lagrange插值多项式。
(1分)(2)由题中所给数据,构造下列差商表。
(3分)由于。
故所求三次newton插值多项式。
1分)4分)
8、(本题5分)求满足条件。
的艾尔米特差值多项式。
解:令,,代入艾尔米特差值多项式。
2分)这里,,得。
3分) 9、 (本题6分)求函数在[0,1]上的一次最佳平方逼近多项式。
解:设,,,所求函数为。则。3分)
由正规方程组。
1分)解得。
2分)13、(本题6分)用改进欧拉法求解,,取两位小数。
解改进欧拉法格式为2分)
其中代入上式得:
(4分)15、(本题6分)给定矩阵试用幂法求出的按模最大的特征值,精确至5位有效数字。
解:取,代入幂法计算公式:
2分)其中表示中(首次出现的)绝对值最大的分量。
具体计算结果如下:
故的主特征值4分)
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