数值计算方法期末考试题

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一、单项选择题(每小题3分,共15分)

1. 3.142和3.141分别作为π的近似数具有( )和( )位有效数字. A .4和3 B .3和2 C .3和4 D .4和4

2. 已知求积公式

()()2

1

121

1()(2)636f x dx f Af f ≈

++⎰

,则A =( )

A . 16

B .13

C .12

D .2

3

3. 通过点

()()0011,,,x y x y 的拉格朗日插值基函数()()01,l x l x 满足( )

A .

()00l x =0,

()110l x = B .

()

00l x =0,

()111

l x =

C .()

00l x =1,()111

l x = D .

()

00l x =1,

()111

l x =

4. 设求方程

()0

f x =的根的牛顿法收敛,则它具有( )敛速。

A .超线性

B .平方

C .线性

D .三次

5. 用列主元消元法解线性方程组12312312

20223332

x x x x x x x x ++=⎧⎪

++=⎨⎪--=⎩ 作第一次消元后得到的第3个方

程( ). A .

232

x x -+= B .

232 1.5 3.5

x x -+=

C .

2323

x x -+= D .

230.5 1.5

x x -=-

单项选择题答案

1.A

2.D

3.D

4.C

5.B

二、填空题(每小题3分,共15分)

1. 设T

X )4,3,2(-=, 则=1||||X ,2||||X = .

2. 一阶均差

()01,f x x =

3. 已知3n =时,科茨系数

()()()

33301213,88C C C ===,那么()

33C = 4. 因为方程()420

x f x x =-+=在区间

[]1,2上满足 ,所以()0f x =在区

间有根。

5. 取步长0.1h =,用欧拉法解初值问题

()211y

y y

x y ⎧'=+⎪⎨

⎪=⎩

的计算公式 .

填空题答案

0,1,2

三、计算题(每题15分,共60分)

1. 已知函数

21

1y x =

+的一组数据:

求分段

线性插值函数,并计算

()

1.5f 的近似值.

计算题1.答案

1. 解

[]

0,1x ∈,

()10

10.510.50110x x L x x --=

⨯+⨯=---

[]

1,2x ∈,

()210.50.20.30.81221x x L x x --=

⨯+⨯=-+--

所以分段线性插值函数为

()[][]10.50,10.80.31,2x x L x x x ⎧-∈⎪=⎨

-∈⎪⎩

()1.50.80.3 1.50.35

L =-⨯=

2. 已知线性方程组123123123

1027.21028.35 4.2

x x x x x x x x x --=⎧⎪

-+-=⎨⎪--+=⎩

(1) 写出雅可比迭代公式、高斯-塞德尔迭代公式;

(2) 对于初始值

()()

0,0,0X =,应用雅可比迭代公式、高斯-塞德尔迭代公

式分别计算()

1X

(保留小数点后五位数字).

计算题2.答案

1.解 原方程组同解变形为

1232133

120.10.20.720.10.20.830.20.20.84

x x x x x x x x x =++⎧⎪

=-+⎨⎪=++⎩

雅可比迭代公式为

()()()()()()

()()()1123121313

120.10.20.72

0.10.20.830.20.20.84m m m m m m m m m x x x x x x x x x +++⎧=++⎪⎪=-+⎨⎪=++⎪⎩(0,1...)m =

高斯-塞德尔迭代法公式

()()()()()()

()()()11231121

31113120.10.20.72

0.10.20.830.20.20.84m m m m m m m m m x x x x x x x x x ++++++⎧=++⎪⎪=-+⎨⎪=++⎪⎩ (0,1...)m =

用雅可比迭代公式得()()

10.72000,0.83000,0.84000X =

用高斯-塞德尔迭代公式得

()()

10.72000,0.90200,1.16440X =

3. 用牛顿法求方程3310x x --=在

[]1,2之间的近似根 (1)请指出为什么初值应取2?

(2)请用牛顿法求出近似根,精确到0.0001.

计算题3.答案