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计算机数值方法试题.doc

上传人:sanshenglu2 2021/1/10 文件大小:742 KB

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计算机数值方法试题.doc

文档介绍

文档介绍:数值计算方法试题
一、          填空(共20分,每题2分)
1、设 ,取5位有效数字,则所得的近似值x=_____.
2、设一阶差商 ,
   则二阶差商
3、数值微分中,已知等距节点的函数值
   则由三点的求导公式,有
4、求方程    的近似根,用迭代公式 ,取初始值 ,
   那么    
5、解初始值问题 近似解的梯形公式是
窗体顶端
6、 ,则A的谱半径 = ,A的 =
窗体底端
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设 ,则= 和
=
8、若线性代数方程组AX=b 的系数矩阵A为严格对角占优阵,则雅可比迭代和高斯-塞德尔迭代都_____
窗体底端
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9、解常微分方程初值问题的欧拉(Euler)方法的局部截断误差为_____
窗体底端
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10、设 ,当 时,必有分解式 ,其中L为下三角阵,当其对角线元素 足条件 时,这种分解是唯一的。
 
窗体底端
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二、计算题 (共60 分,每题15分)
1、设
(1)试求 在 上的三次Hermite插值多项式H(x)使满足 H(x)以升幂形式给出。
(2)写出余项 的表达式
窗体底端
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已知 的 满足 ,试问如何利用 构造一个
收敛的简单迭代函数 ,使 0,1…收敛?
窗体底端
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3、 试确定常数A,B,C和 ,使得数值积分公式
有尽可能高的代数精度。试问所得的数值积分公式代数精度是多少?它是否为Gauss型的?

窗体底端
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4、 推导常微分方程的初值问题 的数值解公式:
 
窗体底端
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三、证明题
1、   设
(1) 写出解 的Newton迭代格式
(2) 证明此迭代格式是线性收敛的
窗体底端
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2、   设R=I-CA,如果 ,证明:
(1)A、C都是非奇异的矩阵
(2)
 
参考答案:
一、填空题
1、
2、
3、
4、
5、
       
6、
7、
8、 收敛
9、O(h)
10、
二、计算题
1、1、(1)
   (2)
2、由 ,可得
因 故

故 ,k=0,1,…收敛。
3、 ,该数值
求积公式具有5次代数精确度,它是Gauss型的
4、 数值积分方法构造该数值解公式:对方程 在区间 上积分,得
,记步长为h,对积分
用Simpson求积公式得
所以得数值解公式:
三、证明题
1、证明:(1)因 ,故 ,由Newton迭代公式:
n=0,1,…
得 ,n=0,1,…
(2)因迭代函数 ,而 ,
又 ,则
故此迭代格式是线性收敛的。
2、证明:(1)因 ,所以I–R非奇异,因I–R=CA,所以C,A都是非奇异矩阵        (2)   故 则有

()因CA=I–R,所以C=(I–R)A-1,即A-1=(I–R)-1C
又RA-1=A-1–C,故
由 (这里用到了教材98页引理的结论)
移项得 ()
结合()、()两式,得
          模拟试题 
一、 填空题(每空2分,共20分)          
1、  解非线性方程f(x)=0的牛顿迭代法具有 _______收敛     
2、  迭代过程 (k=1,2,…)收敛的充要条件是 ___
3、  已知数 e=...,取近似值 x=,那麽x具有的有效数字是___
4、   高斯--塞尔德迭代法解线性方程组

的迭代格式中求 ______________   
5、   通过四个互异节点的插值多项式p(x),只要满足_______,则p(x)是不超过二次的多项式
6、   对于n+1个节点的插值求积公式 至少具有___次代数精度.
7、   插值型求积公式 的求积系数之和 ___
8、 ,为使A可分解为A=LLT, 其中L为对角线元素为正的下三角形,a的取值范围_
9、 若 则矩阵A的谱半径 (A)= ___
10、解