计算机数学基础》模拟试题

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《计算机数学基础(2)》模拟试题(1)
一、单项选择题(每小题3分,共15分)
1. 数值x*的近似值x=0.1215×10-2,若满足*xx( ),则称x有4位有效数字。
A. 31021 B. 41021
C. 51021 D. 61021

2.设矩阵52111021210A,那么以A为系数矩阵的线性方程组AX=b的雅可比迭
代矩阵为( )。
A. 04.02.01.002.01.02.00 B. 14.02.01.012.01.02.01

C. 04.02.01.002.01.02.00 D. 021102120A
3. 已知y=f(x)的均差f(x0, x1, x2)=14/3,f(x1, x2, x3)=15/3,f(x2, x3, x4)=91/15,f(x0, x2,
x3)=18/3,那么均差f(x4, x2, x3)=( )。
A.15/3 B. 18/3
C. 91/15 D. 14/3
4. 已知n=4时牛顿-科茨求积公式的科茨系数907)4(0C,4516)4(1C,152)4(2C,那
么)4(31C( )。
A. 907 B. 4516
C. 152 D. 903915245169071
5.用简单迭代法求方程的近似根,下列迭代格式不收敛的是( )。
A. 1],5.1,1[,011kxkxexxe令

B. 212311],5.1,4.1[,01kkxxxx令
.
.
C. 321231],5.1,4.1[,01kkxxxx令
D. )4(log],2,1[,2421xxxkx令
二、填空题(每小题3分,共15分)
6. sin1有2位有效数字的近似值0.84的相对误差限是 。
7.设矩阵A是对称正定矩阵,则用 迭代法解线性方程组AX=b,
其迭代解数列一定收敛。
8.已知f(1)=1,f(2)=2,那么y=f(x)以x=1,2为节点的拉格朗日线性插值多项式为 。
9.用二次多项式2210)(xaxaax,其中a0,a1,a2是待定参数,拟合点(x1,y1),
(x2,y2),…, (xn,yn)。那么参数a0,a1,a2使误差平方和 取最小值的解。

10.设求积公式bankkkxfAdxxf0)()(,若对 的多项式积分公式精确成
立,而至少有一个m+1次多项式不成立,则称该求积公式具有m次精确度。
三、计算题(每小题15分,共60分)

11.用列主元消去法解线性方程组615318153312321321321xxxxxxxxx,计算过程保留4位小数。
12.取m=4,即n=8,用复化抛物线求积公式计算积分2.102)1ln(dxx,计算过程保留
4位小数。
13.用牛顿法解方程0xex在x=0.5附近的近似根,要求001.01nnxx。计算
过程保留5位小数。

14.取h=0.1,用改进欧拉法预报-校正公式求初值问题1)0(1'2yyxy在x=0.1,0.2处
的近似值。计算过程保留3位小数。
四、证明题(10分)
15.已知函数表

求证由此构造的牛顿插值多项式的最高次幂的系数为1。
x 0 1 2 3 4 5
F(x) -7 -4 5 26 65 128
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参考答案
一、单项选择题(每小题3分,共15分)
1. D.
2. A.
3. C.
4. B.
5. A.
二、填空题(每小题3分,共15分)

6. 00625.01016110821112
7. 高斯-赛德尔
8. 2x-1

9. nkkkxy12))((或nkkkkxaxaay122210)(
10.不超过m次
三、计算题(每小题15分,共60分)

11. [A…B]=6111151318153312(选a21= -18为主元)




6111153312
151318

),(21rr


1667.59444.01667.1053333.210
151318

13
12

18
1
18

12

rr
rr





4285.91428.3001667.59444.01667.10151318

213
32

667.1
1

),(rrrr

x3=3.0000
x2=2.0000
x1=1.0000
方程组的解为X=(1.0000,2.0000,3.0000)
T
12.解n=8,h=(12-0)/8=0.15,f(x)=ln(1+x2),计算列表

k xk f(xk)=ln(1+xk2) 端点
奇数号 偶数号

0 0.00 0
1 0.15 0.0223
2 0.30 0.0862
3 0.45 0.1844
4 0.60 0.3075
5 0.75 0.4463
.
.
6 0.90 0.5933
7 1.05 0.7431
8 1.20 0.8920


1.3961 0.9870 0.8920

代入抛物线求积公式
)](2)(4[3)1ln(6427531802.102fffffffffhdxx

4225.0987.023961.148920.0[315.0
13. 令xexxf)(,取x0=0.5,
则006461.0))(5.0()5.0('')5.0(5.05.0eeff,于是取初始值x0=0.5.

牛顿迭代公式为nnxxnnnnnneexxxfxfxx1)(')(1(n=0,1,2,…)
x0=0.5,
56631.015.05.05.05.01eex

06631.001xx
56714.0156631.056631.056631.056631.02eex
001.000083.012xx
于是取x=0.56714为方程的近似根。
14.预报-校正公式为



)2(2)],(),([2)1(),(121211121kkkkkkkkkkkkkkkkkkyxyxhyyxfyxfhyy
yxhyyxhfyy

h=0.1,x0=0,y0=1,x1=0.1于是有



227.1)2.11.0102(21.012.1)101(1.01211y
y

h=0.1,x1=0.1,y1=1.227,x2=0.2,于是有
.

.


528.1)488.12.0227.11.02(21.0227.1488.1)227.11.01(1.0227.122222y
y

所求为y(0.1)=y1=1.227 y(0.2)=y2=1.528
四、证明题(10分)
15.作均差表
xk f(xk) 一阶均差 二阶均差 三阶均差
0 -7
1 -4 3
2 5 9 3
3 26 21 6 1
4 65 39 9 1
5 128 63 12 1
因为三阶均差均为常数1,可见该函数表的牛顿插值多项式最高次幂为3次,且其系
数为1。