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数值分析习题汇总.doc

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数值分析习题汇总.doc

文档介绍

文档介绍:-
. z.
第一章引论****题〕
2.证明:的相对误差约等于的相对误差的1/2.
证明记,则
. □
3.设实数的位进制浮点机器数表示为. 试证明

其中用差分和函数值可互相表示]
证明:记:,
有:
故:
. □
13、求次数的多项式,满足,
解作重节点差商的Newton插值公式
重节点差商表:
一阶二阶三阶四阶
1
1 2
1 0 -2
1 0 0 1
1 2 2 1 0
得. □
17、设,并且,
求证
-
. z.
证:取,,
,,
记:,

又三弯矩方程为:( )
,.
分段积分:
由于,,
,于是:
又:

=
由,. 得:
即当:时, 达最小
故:,由最小模原理:
. □

1
2
3
2
4
12
1
-1
求相应的三次插值样条函数.
-
. z.
解利用三弯矩方法,
,,
解得:,,
. □
第四章数值积分方法与数值微分****题)
1.直接验证梯形公式〔〕与中矩形公式〔〕具有1次代数精度,而辛甫生公式〔〕则具有3次代数精度.

梯形公式:.
矩形公式:.
以上两求积公式以代入公式两边,结果相等,而以
代入公式两边,.
Simpson公式:
.
容易验证:以分别代入Simpson公式两边,结果相等。
以代入
左边=
右边=
=
Simpson公式两边,结果相等。而以代入Simpson公式两边,其结果
不相等。故Simpson求积公式的代数精度为3. □
3.对于的数值积分公式,:.
证明:为于进展插值的二次多项式,则:
其中:.
-
. z.
求积分公式误差
,
其中:, . □
4.证明中矩形公式的Peano核误差公式为:
,
其中
并由此导出误差形式
.
解中矩形公式对于一次多项式准确成立,由Taylor展开:
.
又:
. □
5. 求系数,使求积公式
对于次数的一切多项式都是准确成立的.
解:求积公式
是一个插值型求积公式,令得:

解得:,,
12. 确定参数使求积公式的代数精度尽可能地高
(*)
解令:,得:
,
-
. z.
,
对、准确成立.
当时,,时,,时,,
故:当取时,〔*〕具有3次代准确度. □
不知道原因,就是取相等的
13 假定求积公式
对于,准确成立,试求
解:由

可得:,
故:. □
:.
解:令:
,和
代入得:


,。□
,自己不会
.
解:于,,三点作的Lagrange插值多项式:
.
.
-
. z.
令,得:
余项:因为

第五章线性代数方程组的解法****题)
3.设为阶按行严格对角占优矩阵,经Gauss消去法一步后变为如下形式
试证是阶按行严格对角占优矩阵.
证明::
,, 证明:

右=
. (对列也可以证明) □
4.设为实对称非奇异矩阵,且各阶顺序主子式
证明:可以分解为,其中为具有正对角元的下三角阵,为对角阵,其对角元.
证明: () L—单位下三角阵,U—单位上三角阵,D=diag()
由于:,故,写:
=.
,
.
>0. □
6. 假定的三角分解:,试设计一个算法来计算的元素.
解:记:,其中:为的第列元素
由于: , 故:,
矩阵的元素即为