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北师大数值分析作业


4、设 x0, x1, , xn 为 n+1 个互异节点, l j (x)( j 0,1, ,n) 为这组节点上的 n 次 Lagrange
插值基函数,试证:
n
(1)
x
k j
l
j
(
x)
xk
j0
(k 0,1, , n)
n
(2) ( xj x)k l j (x) 0
j0
(k 1, , n)
(3)设P(x)是任意一个最高次系数为 1的n+1次多项式,则
( 2) ( 2) 取 a=1,对矩阵 A 进行 Cholesky 分解,并用平方根法求解上述方程组, 计算过程保留 2 位小数。
7、 用追赶法解下列方程组
2 1 0 0 x1
0
1 2 1 0 x2
1
0 1 2 1 x3
0
0 0 1 2 x4 2.5
8、 已知
6 13 17
A 13 29 38
17 38 50
1、分别用 Gauss 消去法、 列主元素法和全主元素法解下列方程组, 2 x1 x2 2 x3 6 4 x1 3x2 x3 11 6 x1 x2 5x3 13
计算过程保留 3 位小数。
2、 用三角分解法求解题 1 中的方程组。
3、 用紧凑格式解下列方程组,并写出 L,U 矩阵。
1 2 3 4 x1
1、设下列各数均为经过四舍五入后得到的近似值,试求各数的绝对误差限和相对误差限。 a 3580,b 0.00476,c 2958 10 2, d 0.1430 10 8
2、 已知 a 1.2031,b 0.978 是经过四舍五入后得到的近似值,问 a b, a b 有几位有效
数字? 3、 计算球的体积,为使其相对误差限为 1%,测量半径 R 时,相对误差最大为多少?
l31 l32 1
ln1 l n2 ln3
1 lnn 1 1
5、 用三角分解法求下列矩阵的逆矩阵。
11 1 21 0 1 10
6、 设有方程组 Ax=b ,其中 A
210 12a 0a2
x ( x1, x2, x3 )T ,b (3,3,1) T
( 1) ( 1) 求出 A 能进行 Cholesky 分解,即 A=LL T(其中 L 为下三角矩阵)的 a 取值范围。
6、已知函数表为
1
2
3
4
xi
3
5
9
15
y f ( xi )
分别用 Newton 向前、向后插值公式计算 f(1.5) , f(3.7) 的近似值。
7、设 f (x) x7 5x5 1 ,求差商
(1)f [20 ,21, ,2 7 ]
(2) f [2 0 ,21, ,2 k ]
(k 8)
8、设 f (x) 是一个 n 次多项式,
2、已知函数表为
0. 527
xi
0. 727
0. 807
0. 927
0. 01075 0. 01219 0. 01188 0. 01426
yi
用二次插值计算 y(0.7) 的近似值。
3、已知函数表为
1
3
4
6
xi
-7
5
8
14
y f ( xi )
试求其 3 阶 Lagrange 插值多项式,并以此计算 f(2) 的近似值。
求 cond( A)1 及 cond( A) ,并说明方程组 Ax=b 是否病态。
9、 已知方程组
x1 0.99x2 1 0.99x1 0.98x2 1 的解为 x1 100, x2 100
(1) 计算系数矩阵的条件数。
(2) 取 x1* (1,0)T , x2* (100.5, 99.5)T ,分别计算残量 ri b
f (x)
n k
ak x (an
k0
0) 试证:
n m 1次多项式, m n 1
f [ x0 , x1, , xm , x] an 0
,m n 1 ,m n 1
9、设 f ( x) 3xex 2e2x 节点 x0 1, x1 1.05 ,求的 3 次 Hermite 插值多项式及 f(1.03)
的近似值,并估计误差。
Ax*i (i
1,2) 。
10、 求解超定方程组
的最小二乘解。
2x1 4x2 11 3x1 5x2 3 x1 2x2 6 2x1 x2 7
1、已知函数表为
-1
0
1
xi
yi 2xi
0.5 1
2
( 1) ( 1) 利用线性插值计算 20.3 的近似值并估计误差。 ( 2) ( 2) 利用二次插值计算 20.3 的近似值并估计误差。
2
1 4 9 16 x2 10
1 8 24 64 x3 44
1 16 81 256 x4 90
1
0
1
4、 若 Lk
lk 1k 1
Байду номын сангаасlk 2k
0
0
(k 1,2, , n 1)
l nk
1
1
0
求证: (1)
L
1 k
2I
Lk
1
l k 1k 1
l k 2k
1
0
0
l nk
1
1
l21 1
0
(2)
L1
1L
1 2
Ln1 1
n
P( x) P( xj )l j ( x)
j0
n 1( x)
n
(x xj)
j0
5、已知函数表为
1. 615 1.634 1. 702 1. 828
xi
2. 41450 2.46259 2. 65271 3. 03035
y f ( xi )
试求其 3 阶 Newton 插值多项式,并以此计算 f(1.682) 的近似值。
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