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计算能力训练复习题一、整数运算1. 求解下列整数之和：(-15) + 27 + (-8) + 12 + (-5) + 20 = ?解：(-15) + 27 + (-8) + 12 + (-5) + 20 = -92. 简化下列整数的加法：-38 + 25 + (-12) + 17 + 10 + (-5)解：-38 + 25 + (-12) + 17 + 10 + (-5) = -33. 计算下列整数之差：45 - 27 + (-19) - 34 + (-15) + 50 = ?解：45 - 27 + (-19) - 34 + (-15) + 50 = 0二、小数运算1. 求解下列小数的加法：2.36 + 1.8 + (-3.45) +4.67 + (-0.89) = ?解：2.36 + 1.8 + (-3.45) + 4.67 + (-0.89) = 4.492. 简化下列小数的减法：3.25 - 1.5 + (-2.8) + 1.9 +4.6解：3.25 - 1.5 + (-2.8) + 1.9 + 4.6 = 6.453. 计算下列小数之积：2.5 × (-0.3) × 1.2 × (-2.1) = ?解：2.5 × (-0.3) × 1.2 × (-2.1) = 3.15三、分数运算1. 求解下列分数之和：1/4 + (-3/5) + 2/3 + (-1/2) + 3/8 + (-7/6) = ?解：1/4 + (-3/5) + 2/3 + (-1/2) + 3/8 + (-7/6) = -7/122. 简化下列分数的减法：2/3 - 1/4 + (-5/8) + 3/7 + 4/5解：2/3 - 1/4 + (-5/8) + 3/7 + 4/5 = 2/153. 计算下列分数之积：(-1/2) × 1/3 × (-3/4) × 2/5 = ?解：(-1/2) × 1/3 × (-3/4) × 2/5 = 1/20四、百分数运算1. 求解下列百分数之和：20% + (-25%) + 15% + (-10%) + 30% + (-8%) = ?解：20% + (-25%) + 15% + (-10%) + 30% + (-8%) = 22%2. 简化下列百分数的减法：12% - 7% + (-18%) + 9% + 15%解：12% - 7% + (-18%) + 9% + 15% = 11%3. 计算下列百分数之积：(-20%) × 30% × (-0.5%) × 5% = ?解：(-20%) × 30% × (-0.5%) × 5% = 0.003%五、综合运算1. 求解下列混合数之和：(-3.25) + 1/2 + (-2%) + 6 + (-5/8) + 12.5% = ?解：(-3.25) + 1/2 + (-2%) + 6 + (-5/8) + 12.5% = 2.482. 简化下列混合数的减法：4.5 - 3/8 + (-1.2) + 1/5 + 6.25%解：4.5 - 3/8 + (-1.2) + 1/5 + 6.25% = 3.653. 计算下列混合数之积：(-2) × 1.5 × (-3/4) × 0.2 × (-15%) = ?解：(-2) × 1.5 × (-3/4) × 0.2 × (-15%) = 0.09六、应用题1. 某家商店原价为680元的商品，在打折促销时降价20%，请问现在价格是多少元？解：680元 × (1 - 20%) = 544元2. 甲、乙两个人参加某项竞赛，比赛结束后甲得分为85分，乙得分为120分，如果总分为200分，则甲、乙两人的得分分别占总分的多少百分比？解：甲的得分百分比为 85分 / 200分 × 100% = 42.5%乙的得分百分比为 120分 / 200分 × 100% = 60%3. 小明一共溜了10圈冰场，每圈距离为400米。
《计算方法》复习题一 选 择（每题3分,合计42分)1. x* ＝ 1.732050808，取x ＝1。
7320，则x 具有 位有效数字。
A 、3 B 、4 C 、5 D 、62. 取73.13≈（三位有效数字），则≤-73.13 。
A 、30.510-⨯B 、20.510-⨯C 、10.510-⨯D 、0。
5 3. 下面 不是数值计算应注意的问题。
A 、注意简化计算步骤，减少运算次数B 、要避免相近两数相减C 、要防止大数吃掉小数D 、要尽量消灭误差 4. 对任意初始向量)0(x 及常向量g ，迭代过程g x B xk k+=+)()1(收敛的充分必要条件是 。
A 、11<B B 、1<∞BC 、1)(<B ρD 、21B <5. 用列主元消去法解线性方程组，消元的第k 步,选列主元)1(-k rka ，使得)1(-k rk a ＝ 。
A 、 )1(1max -≤≤k ikni a B 、 )1(max -≤≤k ikni k a C 、 )1(max -≤≤k kjnj k a D 、 )1(1max -≤≤k kjnj a6. 设ƒ(x)= 5x 3－3x 2＋x ＋6,取x 1=0，x 2=0。
3，x 3=0。
6，x 4=0.8，在这些点上关于ƒ（x ）的插值多项式为3()P x ，则ƒ(0.9)—3(0.9)P =__________。
A 、0 B 、0.001 C 、0。
002 D 、0.0037. 用简单迭代法求方程f （x )=0的实根，把方程f （x )=0转化为x =ϕ(x )，则f （x ）=0的根是： .A 、y =x 与y =ϕ(x ）的交点B 、 y =x 与y =ϕ(x )交点的横坐标C 、y =x 与x 轴的交点的横坐标D 、 y =ϕ(x )与x 轴交点的横坐标8. 已知x 0＝2，f （x 0）=46，x 1＝4，f (x 1)=88,则一阶差商f ［x 0， x 1］为 。
计算方法复习题一、判断题1．四舍五入得到的最后一位数字是有效数字。
（ ）2．运算量是衡量一个算法好坏的唯一指标。
（ ）3．从计算方法近似解角度考虑，方程组都有解。
（ ）4．最小二乘拟合本质是解矛盾方程组。
（ ）5．高斯—塞德尔迭代法一定比雅可比迭代法收敛速度快。
（ ）6．数值积分中求积系数与被积函数f (x )有关。
（ ）7．同一组数据采用拉格朗日插值与牛顿插值的结果不同。
（ ）8．迭代法求非线性方程f (x )=0收敛的条件是|f ’(x)|<1。
（ ）9．常微分方程数值解中龙格库塔法的系数可由Taylor 公式展开求取。
（ ）10．线性方程组的迭代法不适合用于求解大型稀疏矩阵。
（ ）11．加减计算量是衡量一个算法好坏的最重要的指标。
（ ）12．计算方法应考虑各种误差的影响。
（ ）13．插值法是函数逼近的唯一方法。
（ ）14．求解同一个问题时，结果的有效数字位数越多说明的近似解精度越高。
（ ）15．高斯—塞德尔迭代法不一定比雅可比迭代法求解精度高。
（ ）16．所有插值法都是只要求构造的φ(x )与f (x )在给定点的函数值相等。
（ ）17．f(x)没有解析表达式，只有数表形式时，可以对f (x )进行积分。
（ ）18．线性方程组的直接解法适合用于求解小型稠密矩阵。
（ ）19．可以用代数精确度度量数值积分的精度。
（ ）20．计算方法中各种算法只考虑舍入误差。
（ ）21．计算方法考虑数学问题的近似解，信息量越少近似解越准确。
（ ）22．所有插值法只要求构造的φ(x )与f (x )在给定点的函数值相等。
（ ）23．线性方程组迭代收敛与矩阵A 的特征值有关。
（ ）24．可以用代数精确度度量数值积分的精度。
（ ）二、填空题1．微分方程离散化的方法有：数值积分、差商和_________________。
2．你学习或知道的线性方程组求解方法，除了简单迭代法（雅克比）外，还有____________等。
数值计算方法复习题 一、填空题 1、以n + 1个 整 数 点k ( k =0,1,2,…,n ) 为 节 点 的 Lagrange 插 值 基 函 数 为l k (x)( k =0,1,2,…,n )，则()_____.nkk klx ==∑()nkk klx x ==∑以n + 1个 整 数 点k ( k =1,2,…,n ，n+1) 为 节 点 的 Lagrange 插 值 基 函 数 为l k (x)( k =1,2,…,n,n+1)，则111(0)__________.n n kk lk ++==∑(1)(1)!n n -+2、序列{}n=0n y ∞满足递推关系：1101,(1,2,...)n n y y n -=-=，若0y 有误差, 这个计算过程是否稳定？____________.不稳定3、42()23,[1,2,3,4,5,6]_____.f x x x f =+-=若则[1,2,3,4,5]_____.f =[1,2,3,4,5,6]0f = [1,2,3,4,5]f = 4、形如()()nbk k ak f x dx A f x =≈∑⎰的插值型求积公式，其代数精度至少可达______次，至多可达______次。
n , 2n+15、已知x =62.1341是由准确数a 经四舍五入得到的a 的近似值，试给出x 的绝对误差界_______________.41102-⨯ 6、设x 和y 的相对误差均为0.001，则xy 的相对误差约为____________.0.002二、计算题 1、(1)设3211A ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦，求1().cond A 解：1121513A--⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，1111()414cond A A A -==⨯=。
(2) 设121111A ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦，求2().cond A 解：1232,7,2,26T T A A A A σσ⎡⎤===⎢⎥⎣⎦的特征值为，122()cond A σσ===2、给出数据点： 013419156i i x y =⎧⎨=⎩（1）用012,,x x x 构造二次Lagrange 插值多项式2()L x ，并计算 1.5x =的近似值2(1.5)L 。
第一章 引论一、判断题1.*x =–12.0326作为x 的近似值一定具有6位有效数字，且其误差限≤41021-⨯。
( )2. 对两个不同数的近似数，误差越小，有效数位越多。
( )3. 一个近似数的有效数位愈多，其相对误差限愈小。
( )4. 3.14和3.142作为π的近似值有效数字位数相同。
( ) 二、填空题1. 为了使计算()()2334912111y x x x =+-+---的乘除法次数尽量少，应将该表达式改写为 ；2. *x =–0.003457是x 舍入得到的近似值，它有 位有效数字，绝对误差限为 ，相对误差限为 ；3. 用四舍五入得到的近似数0.550，有 位有效数字，其相对误差是 。
三、选择题1．*x =–0.026900作为x 的近似值，它的有效数字位数为( ) 。
(A) 7； (B) 3； (C) 不能确定 (D) 5. 2．舍入误差是( )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．用 1+x 近似表示e x所产生的误差是( )误差。
(A). 模型 (B). 观测 (C). 截断 (D). 舍入 4．用221gt s =表示自由落体运动距离与时间的关系式 (g 为重力加速度)，t s 是在时间t 内的实际距离，则s *是（ ）误差。
(A). 舍入 (B). 观测 (C). 模型 (D). 截断 5．1.41300作为2的近似值，有( )位有效数字。
(A) 3； (B) 4； (C) 5； (D) 6。
四、计算题1. 若误差限为5105.0-⨯,那么近似数0.003400有几位有效数字？ 2. 14159.3=π具有4位有效数字的近似值是多少？3. 已知2031.1=a ，978.0=b 是经过四舍五入后得到的近似值，问b a +，b a ⨯有几位有效数字？4. 设0>x ，x 的相对误差为δ，求x ln 的误差和相对误差？5. 设x 的相对误差为%a ,求nx y =的相对误差。
复习试题一、填空题：1、⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=410141014A ，则A 的LU 分解为A ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦。
答案：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=15561415014115401411A 2、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：2.367，0.253、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 L4、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字；5、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 '---=+6、对1)(3++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 )；7、计算方法主要研究( 截断 )误差和( 舍入 )误差；8、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 )；9、求解一阶常微分方程初值问题y '= f (x ,y )，y (x 0)=y 0的改进的欧拉公式为( )],(),([2111+++++=n n n n n n y x f y x f hy y )；10、已知f (1)＝2，f (2)＝3，f (4)＝5.9，则二次Newton 插值多项式中x 2系数为( 0.15 )；11、 两点式高斯型求积公式⎰10d )(x x f ≈(⎰++-≈1)]3213()3213([21d )(f f x x f )，代数精度为( 5 )；12、 解线性方程组A x =b 的高斯顺序消元法满足的充要条件为(A 的各阶顺序主子式均不为零)。
计算方法复习题一、单项选择题1. 以下误差公式不正确的是（ ）A ．()1212x x x x ∆-≈∆-∆B ．()1212x x x x ∆+≈∆+∆C ．()122112x x x x x x ∆≈∆+∆D ．1122()x x x x ∆≈∆-∆ 2. 辛卜生公式的余项为（ ）A ．()()32880b a f η-''-B ．()()312b a f η-''-C ．()()()542880b a f η--D ．()()()452880b a f η--3. 用紧凑格式对矩阵4222222312A -⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦进行的三角分解，则22r ＝（ ） A ．1 B ．12C ．–1D ．–24. 用一般迭代法求方程()0f x =的根，将方程表示为同解方程()x x ϕ=的，则()0f x = 的根是（ ）A ． y x =与()y x ϕ=的交点B ． y x =与与x 轴的交点的横坐标的交点的横坐标C ． y x =与()y x ϕ=的交点的横坐标D ． ()y x ϕ=与x 轴的交点的横坐标5. 已知等距节点的插值型求积公式()()352kkk f x dx A f x =≈∑⎰，那么3kk A==∑（ ）A ．1 B. 2 C. 3 D. 4二、 填空题1、乘幂法可求出实方阵A 的 特征值及其相应的特征向量.2、欧拉法的绝对稳定实区间为 。
3、已知数 e=2.718281828...,取近似值 x=2.7182,那麽x 具有的有效数字是＿＿＿4、消元法的步骤包括 .5、对于n+1个节点的插值求积公式至少具有＿＿＿次代数精度.6、插值型求积公式的求积系数之和＿＿＿7、 ,为使A可分解为A=LL T, 其中L为对角线元素为正的下三角形，a的取值范围＿8、若则矩阵A的谱半径(A)= ＿＿＿9、解常微分方程初值问题的梯形格式是＿＿＿阶方法10.欧拉法的局部截断误差阶为＿＿＿。
第一章 误差1 问3.142，3.141，722分别作为π的近似值各具有几位有效数字？分析 利用有效数字的概念可直接得出。
解 π=3.141 592 65…记x 1=3.142，x 2=3.141，x 3=722.由π- x 1=3.141 59…-3.142=-0.000 40…知3411110||1022x π--⨯<-≤⨯ 因而x 1具有4位有效数字。
由π- x 2=3.141 59…-3.141=-0.000 59…知2231021||1021--⨯≤-<⨯x π因而x 2具有3位有效数字。
由π-722=3.141 59 …-3.142 85…=-0.001 26…知231021|722|1021--⨯≤-<⨯π因而x 3具有3位有效数字。
2 已知近似数x*有两位有效数字，试求其相对误差限。
分析 本题显然应利用有效数字与相对误差的关系。
解 利用有效数字与相对误差的关系。
这里n=2,a 1是1到9之间的数字。
%5101211021|*||*||)(|1211*=⨯⨯≤⨯≤-=+-+-n ra x x x x ε 3 已知近似数的相对误差限为0.3%，问x*至少有几位有效数字？分析 本题利用有效数字与相对误差的关系。
解 a 1是1到9间的数字。
1112*10)1(2110)19(21102110003%3.0)(--⨯+≤⨯+⨯=⨯<=a x r ε 设x*具有n 位有效数字，令-n+1=-1，则n=2，从而x*至少具有2位有效数字。
4 计算sin1.2，问要取几位有效数字才能保证相对误差限不大于0.01%。
分析 本题应利用有效数字与相对误差的关系。
解 设取n 位有效数字，由sin1.2=0.93…，故a 1=9。
411*10%01.01021|*||*||)(-+-=≤⨯≤-=n r a x x x x ε解不等式411101021-+-≤⨯n a 知取n=4即可满足要求。
一、判断1、0.026900x *=-作为x 的近似值，它的有效数字位数为5位。
（ × ）2、迭代法的敛散性与迭代初值的选取无关。
（ × ）3、牛顿插值多项式的优点是：在计算时，高一级的插值多项式可利用前一次插值的结果。
（ √ ）4、已知观察值()(),0,1,i i x y i n =，用最小二乘法求得的拟合多项式其次数为n 次。
（ × ）5、改进欧拉公式是一种隐式的方法。
（ × ）6、一个近似数的有效数位愈多，其相对误差限愈小。
（ √ ） 6、求方程310x x --=在区间[1, 2]内根的迭代法总是收敛的。
（ × ）7、矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--521253113是主对角占优矩阵。
（ × ）8、在求插值多项式时，插值多项式的次数越高，误差越小。
（ × ） 9、具有n+1各节点的插值型求积公式至少具有n+1次代数精度。
( × ） 二、填空题1、误差来源： 舍入误差 ， 截断误差 ， 观测误差 ， 模型误差 。
2、古代数学家祖冲之曾以113355作为圆周率π的近似值，此近似值有 7 位有效数字。
3、用二分法求方程f(x)=x3+x-1=0在区间[0，1]内的根，进行一步二分后根所在区间为，进行二步二分后根所在区间为。
4、方程求根中牛顿迭代公式，收敛速度是。
5、求线性解方程组 5x1-3x2-0.1x3=1-2x1+6x2+0.7x3=0x1+2x2+3.5x3=0的高斯—赛德尔迭代格式为，取迭代初值x 1（0）=1，x 2（0）=-1，x 3（0）=1，则x 1（1）= -0.38 ，x2（1）= -0.24， x3（1）= 351。
6、Gauss 求积公式⎰baf(x )dx≈∑=Nn n)Anf(x 具有 2N+1 次代数精度。
7、n+1个插值节点构造的拉格朗日插值公式Ln(x)= 1 余项Rn(x)= 1 。
《计算方法》练习题及答案1. 单选题1. 数值3.1416的有效位数为（）A. 3B. 4C. 5D. 6正确答案：C2. 常用的阶梯函数是简单的（）次样条函数。
A. 零B. 一C. 二D. 三正确答案：A3. 设求方程f(x)=0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. 三次正确答案：C4. 构造拟合曲线不可以采用下列哪种准则（）A. 使残差的最大绝对值为最小B. 使残差的绝对值之和为最小C. 使残差的平方和为最小D. 是残差的绝对值之差为最小正确答案：D5. 欧拉法的局部截断误差阶为（）。
A. AB. BC.CD. D正确答案：B6. 依据3个样点（0，1），（1，2）（2，3），其插值多项式p(x)为（）A. xB. x+1C. x-1D. x+2正确答案：B7. 题面如下，正确的是（）A. 2B. 3C. -2D. 1正确答案：B8. 题面如下图所示，正确的是（）A. AB. BC. CD. D正确答案：D9. 用列主元消去法解线性方程组,A. 3B. 4C. -4D. 9正确答案：C10. 利用克莱姆法则求解行列式时，求解一个n阶方程组，需要（）个n阶行列式。
A. nB. n+1C. n-1D. n*n正确答案：C11. 线性方程组的解法大致可以分为（）A. 直接法和间接法B. 直接法和替代法C. 直接法和迭代法D. 间接法和迭代法正确答案：C12. （）的优点是收敛的速度快，缺点是需要提供导数值。
A. 牛顿法B. 下山法C. 弦截法D. 迭代法正确答案：A13. 设x* = 1.234是真值x = 1.23445的近似值，则x*有（）位有效数字。
A. 1B. 2C. 3D. 4正确答案：D14. 若a=2.42315是2.42247的近似值，则a有( )位有效数字.A. 1B. 2C. 3D. 4正确答案：C15. 所谓松弛法，实质上是（）的一种加速方法。
1．31.4159的四位有效数字为 ． 2．为避免失去有效数字，)1(12>>-+x xx 的一个等价计算公式为 ．3．求方程)(x f x =根的牛顿迭代格式是 ． 4．设n n ij a ⨯=)(A ，已知∑=≤≤∞=nj ijni a 11max A，则矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛=1121B 的条件数=∞)(Cond B ．5．满足1)1(,1)0(,1)0(=='=f f f 的Newton 形式的二次插值多项式)(2x N 计算中=]0,0[f ，Newton 形式的二次插值多项式为=)(2x N ．6．记.,,1,0,,n i ih a x nab h i =+=-=计算⎰b adx x f )( 的复化梯形公式为_______________ , 代数精度为____________．7．⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=1221a A ,当a 满足条件 时，A 可作LU 分解，当a 满足条件时，必有分解式TLL A =，其中L 是对角元素为正的下三角阵．二．（15分）设0s i n 233=--x x 在1] [0,内的根为*x ，若采用如下迭代公式n n x x s i n 3211-=+，（1）证明),(0∞+-∞∈∀x ，均有**(lim x x x n n =∞→为方程的根)；（2）取00=x ，要迭代多少次能保证误差6*10-<-x x k ？（3）此迭代的收敛阶是多少，证明你的结论 （4）写出Aitken 加速收敛的算法．三．（15分）用Jacobi, Gauss-Seidel 迭代法解下列方程组⎩⎨⎧=+=+423322121x x x x 是否收敛?为什么?若将方程组变为⎩⎨⎧=+=+324232121x x x x 再用上述两种迭代法求解是否收敛?为什么?四．（15分）已知函数表如下13121110169144121100x x试用Lagrange 型的二次插值多项式)(2x L 求115的近似值，并估计截断误差．（1） 取步长为h ，写出一个求初值问题数值解的二阶Runge-Kutta 公式；（2） 用二阶Runge-Kutta 公式求⎩⎨⎧='==-'+''2(0)1,(0)0 1x x x t x ，取2.0=h ，近似计算(0.2)(0.2),x x '．1．2.71828的三位有效数字为 ，相对误差约为 ．2．为避免失去有效数字，)1(ln )1ln(>>-+x x x 的一个等价计算公式为 ．3．设⎰+=10d 5x x x I nn ，有1823.02.1ln 0≈=I , n n I n I 5111-+=+, 则计算20I 的可行的算法为 ． 4．求方程xx -=2实根的牛顿迭代格式是．5．取步长为h ，以)(0h x f -，)(0x f ，)(0h x f +近似计算)(0x f '的三点公式为 ，误差表达式 ． 6．用函数dcx bax x f ++=)(拟合数据组N i y x i i ,,2,1),,( =，为简化问题讨论，可选用指标为=∆),,,(d c b a ．7．记ih a x nab h i +=-=,，复合中点公式)()(121∑⎰-=+=n k i b axf h dx x f 的代数精度为____________．8．设⎩⎨⎧≤≤+-+-+-≤≤++=213)1()1()1(101)(232x x b x a x x x x x S 是区间]2,0[上的样条函数，则___________,==b a ．五．（15分）常微分方程组的初值问题为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧====0000)(,)(),,(d d ),,(d d y t y x t x y x t g t yy x t f t x9．对⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1323A 进行LU 分解，其中L 是对角元素为1的下三角阵，则 ________________,==U L ．10．求解初值问题⎩⎨⎧=='00)(),(y x y y x f y 数值解的中点公式为________________ (取步长为h )，它是___阶方法．二．（10分）分别讨论方程组⎩⎨⎧=+=+423322121x x x x 的Jacobi, Gauss-Seidel 迭代算法的收敛性．三．（15分）已知函数表为9564.29484.29397.2ln 131211x x试用Lagrange 型的二次插值多项式)(2x L 求7.11ln 的近似值，并估计截断误差．四 15分）设0cos 23=-x x 在1] [0,内的根为*x ，若采用如下迭代公式n n x x cos 321=+，（1）证明),(0∞+-∞∈∀x ，均有**(lim x x x n n =∞→为方程的根）（2）取00=x ，至少要迭代多少次能保证误差3*10-<-x x k ？3）此迭代的收敛阶是多少，并说明理由；（3）此迭代的收敛阶是多少，并说明理由 （4）写出Aitken 加速收敛的算法．五．（7分）求方程013=-x 近似解的一个迭代算法为)1(31-+=+k k k x c x x ，（1）求出使得迭代算法局部收敛的常数c 的取值范围； （2）求使得收敛速度最快的c ．六．（8分）取5.0=h ，用有限差分方法在]1,0[∈x 上求解边值问题⎩⎨⎧===''0)1(,0)0(6y y xy ． 四7. 设函数内积为10(,)()()d f g f x g x x=⎰，则函数的最佳平方逼近一次多项式为_________________； 8. 用计算10()d f x x ⎰的梯形公式1[(0)(1)]2T f f =+，中点公式1()2M f =得到代数精度更高的公式S ，则_______S =；9. 设()f x 具有四阶连续导函数，积分近似计算公式1011()d [(0)(1)][(0)(1)]212f x x f f f f ''≈++-⎰的代数精度为 ，误差表达式为___________________；10.设A 为对称正定矩阵，则求解方程组Ax =b 的最速下降算法为 二．（15分）求方程cos 420x x -+=解的迭代格式为111cos 24n n x x +=+。
1. 证明对任意初值0x ，上述迭代格式收敛于cos 420x x -+=的解x *；2.求最小的n ，使得310n x x *--<；3.讨论迭代格式的收敛阶，并给出Aiteken 加速算法；4.对上述方程的解构造 Newton 迭代格式，判断它对任意初值是否也收敛。
三（15分）设线性方程组为1212131201x ax ax x x x +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩ 1. 当12a =时，写出求解方程组的Gauss-Seidel 迭代格式，讨论其收敛性； 2. 求出求解方程组的Jacobi 迭代格式收敛的a 得取值范围。
1.设 3.14159 是π的近似值，则该近似值具有_____位有效数字；2.为避免有效数字位数的损失，ln(1)ln x x +-应改用等价算式________；3.积分10d 4nn x I x x =+⎰有递推公式1141n n I I n +=-+，00.2231I ≈，则计算20I 正确的算法为____________________________________________； 4.矩阵2143A ⎛⎫=⎪⎝⎭的LU 分解为____,_______L U ==； 5.满足(0)2,(0)1,(1)1f f f '===-的Newton 形式的二次插值多项式)(2x N 计算中=]0,0[f ，Newton 形式的二次插值多项式为=)(2x N ；6. 记,i b ah x a ih n-==+， 用21n +个点函数值计算⎰b a dx x f )( 的复合Simpson 公式为_______________________________ , 代数精度为_____；四（15分）已知函数函数()f x =求解初值问题0(,)()y f x y y a y '=⎧⎨=⎩的Runge-Kutta 公式如下112121[(1)](,)(,)22k k k k k k y y h K K K f x y h h K f x y K αααα+⎧⎪=+-+⎪=⎨⎪⎪=++⎩证明对任意的参数0α>，局部截断误差为3()O h ；取14α=，0.1h =，对微分方程21(0)1y x y y '⎧=++⎨=⎩用该方法迭代一步。
6. （10分）由180sin n n作为π的近似值，试利用2n =，4n =，8n =时π的三个近似值2，2.8284，3.0615构造π的近似计算方法得到π的更精确计算结果，并给出算法优化的理论分析过程。
1. 设 31. 4 是31.4159的近似值，则该近似值具有_____位有效数字；2.设0x ≈,________；3.积分10d 2nn x I x x =+⎰有递推公式1121n n I I n +=-+，00.4055I ≈，则计算20I 正确的算法为_________________________________；4.矩阵123231115A ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭的LU 分解为____,_______L U ==；5.满足(0)1,(1)3,(1)2f f f '===的二次插值多项式为=)(2x N ；6.计算⎰b adx x f )( 的Simpson 公式为_________________ , 代数精度为_____；． .；7. 设函数内积为10(,)()()d f g f x g x x =⎰，则函数2x 的最佳平方逼近一次多项式为_________________ 8. 计算10()d f x x ⎰的梯形公式为1[(0)(1)]2T f f =+，其余项表达式为——————9. 用(0),(0),(1)f f f '的值近似计算10()d f x x ⎰的公式为__________.10.用000(),(),()f x f x h f x h -+近似计算导数0()f x '的三点公式为__________, 余项表达式为__________.二．（15分）已知函数函数()ln f x x =的函数表格为分别用线性插值和抛物插值计算ln118的近似值并估计截断误差.三（15分）设线性方程组为121232310910252512x x x x x x x -=⎧⎪-+-=-⎨⎪-+=⎩,3. 写出求解方程组的Gauss-Seidel 迭代格式，讨论其收敛性；2. 讨论求解方程组的Jacobi 迭代格式的收敛性。
