计算方法一、填空题1.假定x ≤1,用泰勒多项式⋯+⋯⋯+++=!!212n x x xe nx,计算e x的值,若要求截断误差不超过0.005,则n=_5___ 2.解方程034323=-+x - x x 的牛顿迭代公式)463/()343(121121311+--+--=------k k k k k k k x x x x x x x3.一阶常微分方程初值问题⎪⎩⎪⎨⎧=='y x y y x f y 00)(),(,其改进的欧拉方法格式为)],(),([2111yx y x y yi i iiii f f h+++++=4.解三对角线方程组的计算方法称为追赶法或回代法5. 数值求解初值问题的四阶龙格——库塔公式的局部截断误差为o(h 5) 6.在ALGOL 中,简单算术表达式yx 3+的写法为x+y ↑37.循环语句分为离散型循环,步长型循环,当型循环. 8.函数)(x f 在[a,b]上的一次(线性)插值函数=)(x l )()(b f ab ax a f b a b x --+-- 9.在实际进行插值时插值时,将插值范围分为若干段,然后在每个分段上使用低阶插值————如线性插值和抛物插值,这就是所谓分段插值法10、数值计算中,误差主要来源于模型误差、观测误差、截断误差和舍入误差。
11、电子计算机的结构大体上可分为输入设备 、 存储器、运算器、控制器、 输出设备 五个主要部分。
12、算式2cos sin 2xx x+在ALGOL 中写为))2cos()(sin(2↑+↑x x x 。
13、ALGOL 算法语言的基本符号分为 字母 、 数字 、 逻辑值、 定义符四大类。
14、语句大体上分为无条件语句、条件语句、循环语句三类。
15、在过程体中形式参数分为赋值形参和换名形参。
16、若线性方程组具有主对角优势,则高斯一塞德尔格式对任意给定的初值均收敛。
17.已知函数表,则一次差商=]4.0,2.0[f 0.618、算法是指 解题方案的准确而完整的描述 。
19、步长型循环语句的一般形式为for V: =E 1 stepE 2 until E 3 do S 。
20、过程说明的一般形式为procedure (过程导引)(过程体)。
21、求解f(x)=0的二分法的理论依据是连续函数的零值存在定理。
22、方程()0f x =的解*x 称作它的 根 (或称函数()f x 的 零点 ) 23、源程序由开始部分、说明部分、语句部分、结束部分组成。
24、ALGOL 的基本符号有4大类即字母、数字、逻辑值和定义符。
25、用代数多项式作为工具研究插值问题,这就是所谓的 代数插值 。
26、四阶龙格一库塔格式的截断误差为O(h 5)。
27、求解x=g(x)的牛顿迭代公式为)(1)(1k k k k k x f x f x x x '---=+。
28、离散型循环语句的一般形式为for V:=E 1, E 2, … E n do S 。
29、导数'()f a 有三种差商,其中1[()()]f a f a h h-++称为 向前差商 ,1[()()]f a h f a h --+称为 向后差商 ,而1[()()]2f a h f a h h--++则称为 中心差商 。
30、欧拉格式),(1i i i i y x hf y y +=+的截断误差为O(h 2)。
31、算法是指 解题方案的准确而完整的描述 。
32、由辛卜性公式=⎰badx x f )()]()2(4)([6b f ba f a f ab +++-。
33、ALGOL 算法语言的基本符号分为 字母 、 数字 、 逻辑值、 定义符四大类。
34、电子计算机的结构大体上可分为输入设备 、 存储器、运算器、控制器、 输出设备 五个主要部分。
35、函数过程说明的一般形式为(类型)procedure (过程导引)(过程体)。
36、具有n+1个结点的拉格朗日插值多项式为∑∏=≠--nk k jk j k j y x x x x 0)(。
37、求解f(x)=0的牛顿法,误差具有平方收敛性。
38、方程()0f x =的解*x 称作它的 根 (或称函数()f x 的 零点 )。
39、用代数多项式作为工具研究插值问题,这就是所谓的 代数插值 。
40、导数'()f a 有三种差商,其中1[()()]f a f a h h-++称为 向前差商 ,1[()()]f a h f a h --+称为 向后差商 ,而1[()()]2f a h f a h h--++则称为 中心差商 。
41、ALGOL 中的变量主要有整数型、实数型两种类型。
二、简答题42、利用电子计算机解题的一般步骤是什么。
答:1、构造数学模型;2、选择计算方法;3、计算过程的程序设计;4、将计算程序和原始数据输入,上机计算,最后计算机输出计算结果。
43、 什么是算法语言?答:算法语言是算法的一种描述工具,在电子计算机产生初期,人们用电子计算机解题,需将解题步骤用机器语言编成程序。
算法语言是介于机器语言和数学语言之间的一种通用语言。
44、 什么叫做标识符?答:以字母开头的由字母和数字组成的符号序列叫做标识符。
45、 叙述秦九韶方法的概念及特点。
答:多项式计算的这种有效算法称作秦九韶方法,他是我国宋代的一位数学家秦九韶最先提出的。
秦九韶方法的特点在于,它通过一次式的反复计算,逐步得到高次多项式的值,也就是说,将一个n 次多项式1110()n n n n p x a x a x a x a --=+++的求值问题,归结为重复计算n 个一次式1,1,2,...,k k n k v v x a k n --=+=来实现。
46、什么是算法语言?答:算法语言是算法的一种描述工具,在电子计算机产生初期,人们用电子计算机解题,需将解题步骤用机器语言编成程序。
算法语言是介于机器语言和数学语言之间的一种通用语言。
47、利用电子计算机解题的一般步骤是什么。
答:1、构造数学模型;2、选择计算方法;3、计算过程的程序设计;4、将计算程序和原始数据输入,上机计算,最后计算机输出计算结果。
48、 什么叫做标识符?答:以字母开头的由字母和数字组成的符号序列叫做标识符。
49、叙述截断误差与舍人误差。
答、许多数学运算是通过极限过程来定义的,然而计算机只能完成有限次的算术运算及逻辑运算,因此需将解题方案加工成算术运算与逻辑运算的有限序列。
这种加工常常表现为某种无穷过程的“截断”,由此产生的误差通常称作截断误差。
计算当中遇到的数据可能位数很多,甚至会是无穷小数,然而受机器字长的限制,用机器代码表示的数据必须舍入成一定的位数,这又会引进舍入误差。
三、解答题。
50、编写计算4x =时,41y x =-的值的程序。
答:用算法语言来写就是下列形式:Begin Integer x; Real y; X:=4; Y:=x ↑4-1; Write1(y) End51、用LPL T分解法解方程组⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛3016101795953533321x x x 解:⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1001010000001010011795953533323121321323121l l l d d d l l l解得2,35,1,32,2,3323121321======l l l d d d得1,1,2123=-==x x x52、已知,,,a b c x 的值,计算2y ax bx c =++的值,写出源程序(ALGOL 程序)。
解:beginreal ,,,,;a b c x y 4(,,,);read a b c x :();y a x b x c =⨯+⨯+ 1()write y end53、 用迭代法求方程310x x --=在 1.5x =附近的一个根。
解:设将方程改写为下列形式x =用所给的初始近似0 1.5x =代人上式的右端,得到1 1.35721x =计算结果说明,0x 并不满足方程x =。
如果改用1x 作为近似值代人x =2 1.33086x =由于2x 与1x 仍有偏差,我们再取作为近似值,并重复这个步骤。
如此继续下去,这种逐步校正的过程称作迭代过程,这里迭代公式10,1,2,k x k +==。
5411==,用线性插值求115x =的平方根y 。
解:适合所给函数表的一次插值多项式是111010(100)121100y x -=+--用115x = 10.71429y =。
55、利用10100=,11121=,12144=,求x 的二次插值,并求115。
解:由拉格朗日插值公式12)121144)(100144()121)(100(11)144121)(100121()144)(100(10)144100)(121100()144)(121()(2⨯----+⨯----+⨯----=x x x x x x x P 7228.10)115(2=P56、将下列程序用普通语言表示,并指出它们是描述什么样的计算公式。
Begin Integer x; Real y; X:=4; Y:=x ↑4-1; Write1(y)End 解:开始 整型数x ; 实型数y ; 将4赋给变量x ;计算41x -的值并把结果送到y 中; 打印计算结果y结束它们描述的计算公式是:计算当4x =时,41y x =-的值的程序。
57、已知,,,a b c x 的值,计算2y ax bx c =++的值,写出源程序(ALGOL 程序)。
解:beginreal ,,,,;a b c x y 4(,,,);read a b c x :();y a x b x c =⨯+⨯+ 1()write y end58、编写计算∑=10012i n 的源程序。
解: beginInteger S, n, m; S:=0; n:=1;L: if n ≤100 then beginm:=n ↑2; n:=n+1; S:=S+m; goto L end; write 1 (S) end59、 用迭代法求方程310x x --=在 1.5x =附近的一个根。
解:设将方程改写为下列形式x =用所给的初始近似0 1.5x =代人上式的右端,得到1 1.35721x =计算结果说明,0x 并不满足方程x =。
如果改用1x 作为近似值代人x =2 1.33086x =由于2x 与1x 仍有偏差,我们再取作为近似值,并重复这个步骤。
如此继续下去,这种逐步校正的过程称作迭代过程,这里迭代公式10,1,2,k x k +==。
60、 利用100,121和144的平方根和抛物插值公式方法来求115x =的平方根y 。