数值分析试卷及其答案

发布 2023-12-26 08:55:11 阅读 4661

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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