复习试题一、填空题:1、⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=410141014A ,则A 的LU 分解为A ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦。
2、已知3.1)3(,2.1)2(,0.1)1(===f f f ,则用辛普生(辛卜生)公式计算求得⎰≈31_________)(dx x f ,用三点式求得≈')1(f 。
3、1)3(,2)2(,1)1(==-=f f f ,则过这三点的二次插值多项式中2x 的系数为 ,拉格朗日插值多项式为 。
4、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( )位有效数字; 5、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( );6、对1)(3++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( ),=]4,3,2,1,0[f ( );7、计算方法主要研究( )误差和( )误差;8、用二分法求非线性方程 f (x )=0在区间(a ,b )内的根时,二分n 次后的误差限为( );9、求解一阶常微分方程初值问题y '= f (x ,y ),y (x 0)=y 0的改进的欧拉公式为( );10、已知f (1)=2,f (2)=3,f (4)=5.9,则二次Newton 插值多项式中x 2系数为( );11、 两点式高斯型求积公式⎰10d )(x x f ≈( ),代数精度为( ); 12、 解线性方程组A x =b 的高斯顺序消元法满足的充要条件为()。
13、 为了使计算32)1(6)1(41310---+-+=x x x y 的乘除法次数尽量地少,应将该表达式改写为11,))64(3(10-=-++=x t t t t y ,为了减少舍入误差,应将表达式19992001-改写为 。
14、 用二分法求方程01)(3=-+=x x x f 在区间[0,1]内的根,进行一步后根的所在区间为 ,进行两步后根的所在区间为 。
15、 计算积分⎰15.0d xx ,取4位有效数字。
用梯形公式计算求得的近似值为 ,用辛卜生公式计算求得的近似值为 ,梯形公式的代数精度为 ,辛卜生公式的代数精度为 。
16、 求解方程组⎩⎨⎧=+=+042.01532121x x x x 的高斯—塞德尔迭代格式为⎪⎩⎪⎨⎧-=-=+++20/3/)51()1(1)1(2)(2)1(1k k k k x x x x ,该迭代格式的迭代矩阵的谱半径)(M ρ= 。
17、 设46)2(,16)1(,0)0(===f f f ,则=)(1x l )2()(1--=x x x l ,)(x f 的二次牛顿插值多项式为 )1(716)(2-+=x x x x N 。
18、 求积公式⎰∑=≈ba k nk k x f A x x f )(d )(0的代数精度以( )求积公式为最高,具有( )次代数精度。
19、 已知f (1)=1,f (3)=5,f (5)=-3,用辛普生求积公式求⎰51d )(xx f ≈( )。
20、 设f (1)=1, f (2)=2,f (3)=0,用三点式求≈')1(f ( )。
21、如果用二分法求方程043=-+x x 在区间]2,1[内的根精确到三位小数,需对分( )次。
22、已知⎪⎩⎪⎨⎧≤≤+-+-+-≤≤=31)1()1()1(2110)(233x c x b x a x x x x S 是三次样条函数,则a =( ),b =( ),c =( )。
23、)(,),(),(10x l x l x l n 是以整数点n x x x ,,,10 为节点的Lagrange 插值基函数,则 ∑==nk kx l)(( ),∑==nk k jk x lx 0)(( ),当2≥n 时=++∑=)()3(204x l x xk k nk k ( )。
24、解初值问题00(,)()y f x y y x y '=⎧⎨=⎩的改进欧拉法⎪⎩⎪⎨⎧++=+=++++)],(),([2),(]0[111]0[1n n n n n n n n n n y x f y x f h y y y x hf y y 是阶方法。
25、区间[]b a ,上的三次样条插值函数)(x S 在[]b a ,上具有直到__________阶的连续导数。
26、改变函数f x x x ()=+-1 (x >>1)的形式,使计算结果较精确()x x x f ++=11。
27、若用二分法求方程()0=x f 在区间[1,2]内的根,要求精确到第3位小数,则需要对分 次。
28、设()⎩⎨⎧≤≤+++≤≤=21,10,2233x c bx ax x x x x S 是3次样条函数,则 a= , b= , c= 。
29、若用复化梯形公式计算⎰10dxe x ,要求误差不超过610-,利用余项公式估计,至少用 个求积节点。
30、写出求解方程组⎩⎨⎧=+-=+24.016.12121x x x x 的Gauss-Seidel 迭代公式()()()() ,1,0,4.026.111112211=⎩⎨⎧+=-=+++k x x x x k k k k ,迭代矩阵为⎪⎪⎭⎫⎝⎛--64.006.10,此迭代法是否收敛 收敛 。
31、设A =⎛⎝ ⎫⎭⎪5443,则=∞A 。
32、设矩阵482257136A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦的A LU =,则U = 4820161002U ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦ 。
33、若4321()f x x x =++,则差商2481632[,,,,]f = 。
34、数值积分公式11218019()[()()()]f x dx f f f -'≈-++⎰的代数精度为 。
35、 线性方程组121015112103x ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦的最小二乘解为 11⎛⎫ ⎪⎝⎭ 。
36、设矩阵321204135A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦分解为A LU =,则U = 32141003321002⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 。
二、单项选择题:1、 Jacobi 迭代法解方程组b x =A 的必要条件是( )。
A .A 的各阶顺序主子式不为零 B . 1)(<A ρ C . n i a ii ,,2,1,0 =≠ D . 1≤A2、设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=700150322A ,则)(A ρ为( ). A . 2 B . 5 C . 7 D . 3 3、三点的高斯求积公式的代数精度为( )。
A . 2B .5C . 3D . 44、求解线性方程组A x =b 的LU 分解法中,A 须满足的条件是( )。
A . 对称阵 B . 正定矩阵C . 任意阵D . 各阶顺序主子式均不为零 5、舍入误差是( )产生的误差。
A. 只取有限位数 B .模型准确值与用数值方法求得的准确值 C . 观察与测量 D .数学模型准确值与实际值 6、3.141580是π的有( )位有效数字的近似值。
A . 6B . 5C . 4D . 7 7、用 1+x 近似表示e x 所产生的误差是( )误差。
A . 模型B . 观测C . 截断D . 舍入8、解线性方程组的主元素消去法中选择主元的目的是( )。
A .控制舍入误差 B . 减小方法误差 C .防止计算时溢出 D . 简化计算9、用1+3x近似表示31x +所产生的误差是( )误差。
A . 舍入B . 观测C . 模型D . 截断 10、-324.7500是舍入得到的近似值,它有( )位有效数字。
A . 5 B . 6 C . 7 D . 811、设f (-1)=1,f (0)=3,f (2)=4,则抛物插值多项式中x 2的系数为( )。
A . –0.5 B . 0.5 C . 2 D . -2 12、三点的高斯型求积公式的代数精度为( )。
A . 3 B . 4 C . 5 D . 2 13、( )的3位有效数字是0.236×102。
(A) 0.0023549×103 (B) 2354.82×10-2 (C) 235.418 (D) 235.54×10-114、用简单迭代法求方程f(x)=0的实根,把方程f(x)=0表示成x=ϕ(x),则f(x)=0的根是( )。
(A) y=ϕ(x)与x 轴交点的横坐标 (B) y=x 与y=ϕ(x)交点的横坐标 (C) y=x 与x 轴的交点的横坐标 (D) y=x 与y=ϕ(x)的交点15、用列主元消去法解线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧-=+--=-+-=+-134092143321321321x x x x x x x x x ,第1次消元,选择主元为( ) 。
(A) -4 (B) 3 (C) 4 (D)-916、拉格朗日插值多项式的余项是( B ),牛顿插值多项式的余项是( ) 。
(A) f(x,x0,x1,x2,…,xn)(x -x1)(x -x2)…(x -xn -1)(x -xn),(B))!1()()()()()1(+=-=+n f x P x f x R n n n ξ (C) f(x,x0,x1,x2,…,xn)(x -x0)(x -x1)(x -x2)…(x -xn -1)(x -xn), (D))()!1()()()()(1)1(x n f x P x f x R n n n n +++=-=ωξ17、等距二点求导公式f '(x1) ≈( )。
101101010010101)()()D ()()()C ()()()B ()()()A (x x x f x f x x x f x f x x x f x f x x x f x f +--+----18、用牛顿切线法解方程f(x)=0,选初始值x0满足( ),则它的解数列{xn}n=0,1,2,…一定收敛到方程f(x)=0的根。
)()()D (0)()()C (0)()()B (0)()()A (0000<'<''>'>''x f x f x f x f x f x f x f x f19、为求方程x3―x2―1=0在区间[1.3,1.6]内的一个根,把方程改写成下列形式,并建立相应的迭代公式,迭代公式不收敛的是( )。
(A)11:,1112-=-=+k k x x x x 迭代公式(B)21211:,11kk x x x x +=+=+迭代公式(C)3/12123)1(:,1k k x x x x +=+=+迭代公式(D)11:,122123+++==-+k k kk x x x x x x 迭代公式20、求解初值问题⎩⎨⎧=='00y x y y x f y )(),(欧拉法的局部截断误差是();改进欧拉法的局部截断误差是();四阶龙格-库塔法的局部截断误差是( )(A)O(h2) (B)O(h3) (C)O(h4) (D)O(h5)21、解方程组b Ax =的简单迭代格式g Bx x k k +=+)()1(收敛的充要条件是( )。