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数值计算方法试题集和答案

《计算方法》期中复习试题一、填空题:1、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 。

答案:,2、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 。

答案:-1,)2)(1(21)3)(1(2)3)(2(21)(2--------=x x x x x x x L3、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字;4、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( );答案)(1)(1n n n n n x f x f x x x '---=+5、对1)(3++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 );6、计算方法主要研究( 截断 )误差和( 舍入 )误差;7、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( 12+-n a b );8、已知f (1)=2,f (2)=3,f (4)=,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⎰1d )(xx f ≈(⎰++-≈1)]3213()3213([21d )(f f x x f ),代数精度为( 5 );12、 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 199920012+ 。

13、 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 ,1 ,进行两步后根的所在区间为 , 。

14、 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 1 ,辛卜生公式的代数精度为 3 。

15、 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 。

16、 求积公式⎰∑=≈ba k nk k x f A x x f )(d )(0的代数精度以( 高斯型 )求积公式为最高,具有( 12+n )次代数精度。

17、已知f (1)=1,f (3)=5,f (5)=-3,用辛普生求积公式求⎰51d )(xx f ≈( 12 )。

18、 设f (1)=1, f (2)=2,f (3)=0,用三点式求≈')1(f ( )。

19、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( 10 )次。

20、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 =( 3 ),b =( 3 ),c =( 1 )。

21、)(,),(),(10x l x l x l n Λ是以整数点n x x x ,,,10Λ为节点的Lagrange 插值基函数,则∑==nk kx l0)((1 ),∑==nk k jk x lx 0)((jx ),当2≥n 时=++∑=)()3(204x l x xk k n k k( 324++x x )。

22、区间[]b a ,上的三次样条插值函数)(x S 在[]b a ,上具有直到_____2_____阶的连续导数。

23、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。

24、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 10 次。

25、设()⎩⎨⎧≤≤+++≤≤=21,10,2233x c bx ax x x x x S 是3次样条函数,则a= 3 , b= -3 , c= 1 。

26、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477个求积节点。

27、若4321()f x x x =++,则差商2481632[,,,,]f = 3 。

28、数值积分公式11218019()[()()()]f x dx f f f -'≈-++⎰的代数精度为2 。

选择题1、三点的高斯求积公式的代数精度为( B )。

A . 2 B .5 C . 3 D . 42、舍入误差是( A )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 3、是π的有( B )位有效数字的近似值。

A . 6B . 5C . 4D . 7 4、用 1+x 近似表示e x 所产生的误差是( C )误差。

A . 模型 B . 观测 C . 截断 D . 舍入5、用1+3x近似表示31x +所产生的误差是( D )误差。

A . 舍入B . 观测C . 模型D . 截断 6、-324.7500是舍入得到的近似值,它有( C )位有效数字。

A . 5 B . 6 C . 7 D . 87、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 )。

A . –0.5 B . 0.5 C . 2 D . -2 8、三点的高斯型求积公式的代数精度为( C )。

A . 3 B . 4 C . 5 D . 2 9、( D )的3位有效数字是×102。

(A) ×103 (B) ×10-2 (C) (D) ×10-110、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=(x),则f(x)=0的根是( B )。

(A) y=(x)与x 轴交点的横坐标 (B) y=x 与y=(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=(x)的交点11、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( C ) 。

(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 +++=-=ωξ12、用牛顿切线法解方程f(x)=0,选初始值x0满足( A ),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 f13、为求方程x3―x2―1=0在区间[,]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 )。

(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14、在牛顿-柯特斯求积公式:⎰∑=-≈bani i n i x f C a b dx x f 0)()()()(中,当系数)(n i C 是负值时,公式的稳定性不能保证,所以实际应用中,当( )时的牛顿-柯特斯求积公式不使用。

(1)8≥n , (2)7≥n , (3)10≥n , (4)6≥n ,(1)二次; (2)三次;(3)四次; (4)五次151732.≈计算41)x =,下列方法中哪种最好( )(A)28- (B)24(-; (C ;。

26、已知330221224()()()x x S x x a x b x ⎧≤≤=⎨-+-+≤≤⎩是三次样条函数,则,a b 的值为( )(A )6,6; (B)6,8; (C)8,6; (D)8,8。

) i x 1 2 3 ()i f x -1 (A); (B)4; (C) ; (D ) 2。

17、形如112233()()()()b af x dx A f x A f x A f x ≈++⎰的高斯(Gauss )型求积公式的代数精度为( )(A)9; (B)7; (C ) 5; (D) 3。

18、计算3的Newton 迭代格式为( )(A)132k k k x x x +=+;(B )1322k k k x x x +=+;(C) 122k k k x x x +=+;(D) 133k k k x x x +=+。

19、用二分法求方程324100x x +-=在区间12[,]内的实根,要求误差限为31102ε-=⨯,则对分次数至少为( )(A )10; (B)12; (C)8; (D)9。

20、设()i l x 是以019(,,,)k x k k ==L 为节点的Lagrange 插值基函数,则90()ik kl k ==∑( ) (A)x ; (B )k ; (C )i ; (D )1。

33、5个节点的牛顿-柯特斯求积公式,至少具有( )次代数精度 (A )5; (B)4; (C)6; (D)3。

21、已知330221224()()()x x S x x a x b x ⎧≤≤=⎨-+-+≤≤⎩是三次样条函数,则,a b 的值为( ) (A )6,6; (B)6,8; (C)8,6; (D)8,8。

35、已知方程3250x x --=在2x =附近有根,下列迭代格式中在02x =不收敛的是( )(A)3125k k x x +=+; (B)152k k x x +=+; (C )315k k k x x x +=--; (D)3122532k k k x x x ++=-。

x0 1 2 3 4 ()f x1 2 4 3 -5 (A ) 4; (B)2; (C)1; (D)3。

23、5个节点的Gauss 型求积公式的最高代数精度为( ) (A)8; (B )9; (C)10; (D)11。

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