数值分析试卷及其答案1

1. 已知X1*?325413,X2*?0.325413都有6位有效数字,求绝对误差限。(4分) 解:

由已知可知6

X1*?0.325413?106,k?6,k?n?0,绝对误差限?1?1?100?0.5

22分

X*02?0.325413?10,k?0,k?n??6,绝对误差限?2?12?10?62分

?100?2. 已知A???0 2 4?求A,A,A (6分)

?0?1?2??24??解:

A1?max?1,4,8??8,1分

A??max?1,6,6??6,1分

A2??max?ATA?1分

?100?0??

2 ?2???10ATA???0

2

4?=

?14???0?0

??04???0?24?????02分

?max(ATA)?max?1,8,32??321 / 11

00?8

0?0? 32??

1分

A2?32?42

3. 设f(x)?(x2?a)3 (6分) ① 写出f(x)=0解的迭代格式

② 当a为何值时,xk?1??(xk) (0,1……)产生的序列?xk?收敛于

2

解:

①迭代格式为:

xk?12f(xk)(xk?a)35xka?xk??xk???2f'(xk)66xk6xk(xk?a)2?(x)?5xa?66x 3

分 ②3分

4. 给定线性方程组,其中:A?? ?,b???用迭代公式

?112????x(k?1)?x(k)??(b?Ax(k))(0,1……)求解,问取什么实数??'(x)?5a10?a?2,当?'(2)??1,即?2?a?22时迭代收敛 66x12?32??3?,可使

迭代收敛 (8分) 解:

所给迭代公式的迭代矩阵为2分

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?1?3??2??B?I??A??? ??1?2???其2分 即2分

特征方程为

?I?B???(1?3?)2??0

???(1?2?),解得

?1?1??,?2?1?4?

要使其满足题意,须使?(B)?1,当且仅当0???0.5 2分

?2?2?1?5??,b??6?试讨论解此方程的迭代1115. 设方程,其中A?? ??????21??2??7??法的收敛性,并建立迭代格式 (9分) 解:

A?L?D?U

?0BJ??D?1(L?U)????1???2?2

0?2

2??1?? 0??3分

?I?BJ??3?0,?1??2??3?0

2分

即1分

迭代格式:

(k)(k)?x1(k?1)?5?2x2?2x3?(k?1)(k)?6?x1(k?1)?x3?x2?(k?1)(k?1)(k?1)x?7?2x?2x312??(BJ)?0?1,由此可知迭代收敛

(0,1,2,3……)

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