数值分析整理版试题及答案 下载本文

例1、 已知函数表

-1 1 2 -3 0 4 求f(x)的Lagrange二次插值多项式和Newton二次插值多项式。 解:

(1) 由题可知 -1 1 2 -3 0 4 插值基函数分别为 故所求二次拉格朗日插值多项式为 (2)一阶均差、二阶均差分别为 均差表为 一二 阶 阶 --3 1 3/1 0 2 5/2 4 4 6 故所求Newton二次插值多项式为 例2、 设f(x)?x2?3x?2,x?[0,1],试求f(x)在[0,1]上关于?(x)?1,方逼近多项式。

解:

若??span?1,x?,则?0(x)?1,?1(x)?x,且?(x)?1,这样,有 所以,法方程为

-来源网络,仅供个人学习参考

??span?1,x?的最佳平

1?1??23??23??12??a0???6? 2??a0??6?,经过消元得???????????9?a11???0??a1??1??1???????12??3??3????4??11再回代解该方程,得到a1?4,a0?

611*故,所求最佳平方逼近多项式为S1(x)??4x

6??1??1??2例3、 设f(x)?e多项式。

解:

x,x?[0,1],试求f(x)在[0,1]上关于?(x)?1,??span?1,x?的最佳平方逼近

若??span?1,x?,则?0(x)?1,?1(x)?x,这样,有 所以,法方程为 解法方程,得到a0?0.8732,a1?1.6902, 故,所求最佳平方逼近多项式为 例4、 用n?4的复合梯形和复合辛普森公式计算积分?解:

(1)用n?4的复合梯形公式 由于h?2,f?x??x,xk?1?2k?k?1,2,3?,所以,有 (2)用n?4的复合辛普森公式 由于h?2,f?x??x,xk?1?2k?k?1,2,3?,x91xdx。 k?12?2?2k?k?0,1,2,3?,所以,有 例5、 用列主元消去法求解下列线性方程组的解。 解:先消元 再回代,得到x3?3,x2?2,x1?1 所以,线性方程组的解为x1?1,x2?2,x3?3 例6、 用直接三角分解法求下列线性方程组的解。 解: 设

则由A?LU的对应元素相等,有

111,u12?,u13?, 456141l21u11??l21?,l31u11??l31?2,

3321111l21u12?u22??u22??,l21u13?u23??u23??,

460545u11?-来源网络,仅供个人学习参考

l31u12?l32u22?1?l32??36,l31u13?l32u23?u33?2?u33?13 15因此,

?1?4解Ly?b,即??3?2?0???y1??9????8?,得y?9,y??4,y??154 10??y2123???????8???y3????361??0?1?4?解Ux?y,即?0???0??151?6001?6??x??9??11?????,得x??177.69,x?476.92,x??227.08 ?x??43212?45??????x???154??13??3??15??所以,线性方程组的解为x1??227.08,x2?476.92,x3??177.69 1、若A是n?n阶非奇异阵,则必存在单位下三角阵L和上三角阵U,使A?LU唯一

成立。 ( ) 2、当n?8时,Newton-cotes型求积公式会产生数值不稳定性。( )

i?13、形如的高斯(Gauss)型求积公式具有最高代数精确度的次数为2n?1。( ) ?af(x)dx??Aif(xi)bn?210???A??111??012???的2-范数A2=9。4、矩阵( ) ?2aa0???A??0a0??00a???,则对任意实数a?0,方程组Ax?b都是病态的。5、设(用??)()

6、设A?Rn?n,Q?Rn?nT,且有QQ?I(单位阵),则有A2?QA2。()

7、区间?a,b?上关于权函数W(x)的直交多项式是存在的,且唯一。()1、( Ⅹ )2、

( ∨ )3、(Ⅹ )4、( ∨ )5、(Ⅹ )6、(∨ )7、( Ⅹ )8、(Ⅹ )

一、 判断题(10×1′)

1、 若A是n阶非奇异矩阵,则线性方程组AX=b一定可以使用高斯消元法求解。(×) 2、 解非线性方程f(x)=0的牛顿迭代法在单根x*附近是平方收敛的。(?) 3、 若A为n阶方阵,且其元素满足不等式

则解线性方程组AX=b的高斯——塞德尔迭代法一定收敛。(×) 4、 样条插值一种分段插值。(?)

-来源网络,仅供个人学习参考