数值分析原理习题答案 下载本文

x?(3,0,0)t。

2阶收敛的,并求

四. 证明题(每小题10分,共20分) 1.设有迭代公式 xk?1 2xk?4*

,试证明该公式在x?4邻近是? 2xk?3

xk?1?4k??(x?4)2 klim ?? 。 ?

2.设x,y是n 维列向量,q为n阶正交矩阵,且 模拟二 一、 单项选择题(每小题2分,共10分) y?qx ?? 。

1. 在下列四个数中,有一个数具有4位有效数字,且其绝对误差限为 1

?10?5,则该数是( )。 2

a0.00217 b0.02170 c0.21700 d2.17000

2. 已知?是a的特征值,p是给定参数,则b=a-pe的特征值是( )。 ac ?+p b?-p ?+2pd?-2p ?(k?1)

3. 设有迭代公式 x?bx ?(k) ?f ?

,则||b|| 1 是该迭代公式收敛的( )。 a充分条件b必要条件 c充分必要条件

4. 三次样条插值法中遇到的线性方程组应该用( )求解。

a雅可比迭代 b高斯-塞德尔迭代 c平方根法d追赶法 5. 若尤拉公式的局部截断误差是o(h 2

),则该公式是( )方法。 a1阶 b2阶

c3阶 d无法确定

二、 填空题(每小题4分,共20分) a) b)

??21?1???设a??12?2,则a?。 1??

??10?3?? ?2x2?x3?1?

设有方程组?2x1?x3?1 ,则可构 ?x?x?x??1 23?1? ???? 。

造高斯—塞德尔迭代公式为 c) 设

y?xy?2,则相应的显尤拉公式为yn?1? ?

d) 设

x?(1,2,?3)t,若有平面旋转阵p,使px的第3个分量为0,则p = ?

?????? ?。 ??? e) 设

f(x)?ax?2,g(x)?2x2.若要使f(x)与g(x)在[-1,0]上正交,则a= 三.计算题(每小题10分,共50分) 1. 设

f(x)?x3?2x

,若在[0,1]上构造其二次最佳均方逼近多项式,请写出相应的法方程。 2.求的近似值。若要求相对误差小于1%,问近似值应取几位有效数字?

3.设有方程组

4.试确定常数a,b,c及?,使求积公式

?2x1?x2?x3?0?

?x1?x2?x3?1,考察用雅可比迭代解此方程组的收敛性。 ?x?x?2x??1 23?1 1

??1f(x)dx?af(??)?bf(0)?cf(?)

有尽可能高的代数精度,并问该公式是否为高斯求积公式。 212,,?)t5.设有向量x?( 333 ?

,试构造初等反射阵h,使h ?

x?(1,0,0)t

四.证明题(共20分) 2

(xk?2)*

1.设有迭代公式xk?1?xk?,试证明该公式。在x?2附近是平方收敛的,并 2xk 求lim

xk?1?2k??(x?2)2 k 。

2. 设l1(x)是

f(x)的一次拉格朗日插值,试证: 1

f(x)?l1(x)?(x1?x0)2maxf(x) x0?x?x18 模拟三

一、 单项选择题(每小题2分,共10分)

1、 若近似值10.00230具有7位有效数字,则其较小的绝对误差限为( )。 11

?10?7 b. ?10?6 2211 ?10?5d. ?10?4 c. 22

2、 若已知迭代过程xk?1??(xk)是3阶收敛, c是不为零的常数,则下列式子中,正确的式子是 a. ( )。

a.lim k?? k?1?* kk?1k *

x?x

?c.lim x?x k?? *

?3b.lim k?? *

(x?x)

??cd.lim (x?x) kk?1k k?? k?1?* *3* ?3 *3 ?c

3、 4阶牛顿—柯特斯求积公式至少具有( )次代数精度。 a. 4 b. 5c. 8 d. 9

4、 三次样条插值与二阶常微分方程的边值问题中,都会用到求解线性方程组的( )。

a. lu分解法 b.追赶法 c.高斯消去法 d.平方根法 5、 设a的特征值满足|?1 a.

。 |?|?r?1|?????|?n|,则相应幂法的速比ra?( ) ?2 ?1 b.

?r?1?1 c.

?2?n d.

?2?n

二、 填空题(每小题4分,共20分) 1、过节点

x0??1,x1?0,x2?1做近似f(x)?x3?2的二次拉格朗日插值,其表达式

是。 2、若

?x30?x?1?s(x)?? 32

(x?1)?a(x?1)?b(x?1)?c1?x?3??是三次样条函数,则a?,b? ,c? 。 ?10?

3、设a???,则cond?(a)?。 21??

4、设c=pa,其中p是三阶平面旋转阵, ?2?11?? ?? ,若使

a??03?1=0,则p?c31??? ??2????31? ?

?。 ??? 5、设

y?2xy2?1,则相应的隐尤拉公式为 。

三、 计算题(每小题10分,共50分)。

1、 利用最小二乘法原理,求矛盾线性方程组 ?x1?x2?1?

?x1?x2?2的近似解。 ?2x?x?1 2?1

?2?11?

?a??111?? ??11?2?? ?? ?

2、 设, ?? ???

b???2? ???1????

。若线性方程组 ax?b ????

仅有右端有扰动