数值分析试卷及其答案4

1、(本题5分)取99的6位有效数字9.94987,问以下这种算法有

几位有效数字

10?99?10?9.94987?0.05013

解:令

x?99,x*?9.94987

e(x*)?x*?x?1?10?52(2分)

由于

e(10?x*)??e(x*)

e(10?x*)?e(x*)?1?10?52 另一方面

1??99?0.05013

故在这里m??2,由

m?n?1??5(3分)

即算式至少有4位有效数字.

2、(本题

6分)用列主元消去法解线性方程组.

?3x1?x2?x3?13 ??12x1?3x2?x3?45

??4x2?3x3??3解:

1 / 15

n?4

.

?12?33?31?113??12?3345???r??31?113???07?72?rr1B??12?3345???????44?????3?3?3?3?3?04?04?0445?7? 4???3???12?33??043?770??44???45??12?33?3???0437??4900???4??16?45??3?49??16?

(4分)

故等价方程组为:

??12x1?3x2?3x3?45??4x2?3x3??3?4949?x?3?1616?

(1分)

同代得

x3??1,

x2?0,x3?4

(1分)

3、(本题

6分)已知A??:

?4?3?,求A1,A?,A2. ???16?解(1分)

A1?max?4??1,?3?6??9

A??max?4??3,?1?6??7

(1分)

?4?1??4?3??17?18?AA?????16????1845? ?36??????T?E?ATA???171818??45?(??17)(??45)?182?0

2 / 15

?2?62??441?0

(3分)

解得 ?1?31?2

130,?2?31?2130,?(ATA)?31?2130

A2??(ATA)?31?2130

(1分)

4、(本题

7分)给定线性方程组

?15?32??x1??4???x???1? 1?18 ????2?????2?320????x3?????7??(1)试分别写出迭代格式和迭代格式; (2)分析迭代格式的收敛性.

解:(1) 迭代格式为:

(k)(k)?x1(k?1)?(4?3x2?2x3)/15?(k?1)(k)?(1?x1(k)?8x3)/(?1)?x2?x(k?1)?(?7?2x(k)?3x(k))/2013?3

(2 分) 迭代格式:

(k)(k)?x1(k?1)?(4?3x2?2x3)/15?(k?1)(k)?(1?x1(k?1)?8x3)/(?1)?x2?x(k?1)?(?7?2x(k?1)?3x(k?1))/2013?3

(2分)

(2)迭代格式的迭代矩阵G的特征方程为

15??3???3?28?0 20??2?3 / 15

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