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数值计算方法考试试题参考答案


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0 2.125 3 2.125 0
试计算积分的梯形值,,以及Simpson值,。 解:,,。 ,。 九、试设计求积公式 使其代数精度尽可能地高,并指明求积公式所具有的代数精度。 解:设公式对函数是精确的,得 解之得:,。 求积公式为:。 又代入,左,右。故公式具有2阶代数精度。 十、证明,用改进的Euler公式和变形的Euler公式解初值问题
Байду номын сангаас研究生课程考试试题
课程名称: 计算方法
考试类型(考试或考查):
考试
年 级: 2009
学时: 80 考试时间: 120
专 业:
学生姓名:
学号:
一、取,计算。计算结果有多少位有效数字?怎样改进计算? 解:,计算结果至多有一位有效数字。利用恒等式可提高计算精度。
二、证明方程在区间内有唯一根,用二分法计算的近公似值时,试确定 迭代次数使(不要求计算)。
解:1),,由根的存在定理知,在区间内至少有一个根。又当时,, 在区间内内严格单调增加。故在区间内有唯一根。 2)用二分法计算的近公似值时,有。要,只要。解之得,取,得迭代 11次,使。 三、求矩阵 的Crout分解和Doolittle分解。 解:1)Crout分解:设=,得 ,,,,,,,,。得。 2)Doolittle分解: 。 四、设 计算,以及。 解: ,,又的特征值为3,2,0。故。 五、用Jacobi迭法解方程组
, 对任意的值得到的近似解都是相同的。
证明:改进的Euler公式为:,初值问题的改进的Euler公式为。 变形的Euler公式为:,初值问题的变形的Euler公式为 故用改进的Euler公式和变形的Euler公式解初值问题
, 对任意的值得到的近似解都是相同的。 十一、求隐式Euler公式的绝对稳定区间。 解:选取试验方程: ,由推出 为使不超过,应有 得绝对稳定区间为。
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0.3
0.6
0.9
1.000006 0.9850674 0.9410708 0.8703632 试用线性插值求和的近似值。
解:由于介于0与之间,取0与为节点进行线性插值。 由于介于与之间,取与为节点进行线性插值。
七、已知以下数据:
1
2
3
4
5
0
2
2
5
4
试用一次多项式按最小二乘原理拟合以上数据。 解:矛盾方程为 法方程为 解法方程得:,。得拟合函数为。 八、已知函数在若干点处的值:
, 是否收敛,若不收敛,则能否改写此方程组使得Jacobi迭代法收敛? 解:Jacobi迭法的迭代矩阵为
, 特征方程为:,因,,得在区间有一根。由此得,特征根的最大模一定 大于1,即。故Jacobi迭法发散。
将方程组改为,则系数矩阵是严格对角占优的,Jacobi迭代法收敛。 六、已知函数在若干点的函数值:
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