数值分析整理版试题及答案(3)

2020-04-14 17:04

8、解线性方程组的主元素消去法中选择主元的目的是( A )。 A.控制舍入误差 B. 减小方法误差 C.防止计算时溢出 D. 简化计算

x3 9、用1+3近似表示1?x所产生的误差是( D )误差。

A. 舍入 B. 观测 C. 模型 D. 截断 10、-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. 8

11、设f (-1)=1,f (0)=3,f (2)=4,则抛物插值多项式中x2的系数为( A )。 A. –0.5 B. 0.5 C. 2 D. -2 12、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 13、( D )的3位有效数字是0.236×102。

(A) 0.0023549×103 (B) 2354.82×10-2 (C) 235.418 (D) 235.54×10-1

14、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

?3x1?x2?4x3?1???x1?2x2?9x3?0??4x?3x?x??112315、用列主元消去法解线性方程组?,第1次消元,选择主元为

( A ) 。

(A) -4 (B) 3 (C) 4 (D)-9

16、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),

f(n?1)(?)Rn(x)?f(x)?Pn(x)?(n?1)! (B)

(C) f(x,x0,x1,x2,…,xn)(x-x0)(x-x1)(x-x2)…(x-xn-1)(x-xn), (D)

Rn(x)?f(x)?Pn(x)?f(n?1)(?)?n?1(x)(n?1)!

17、等距二点求导公式f?(x1) ?( A )。

11

(A)

f(x1)?f(x0)x1?x0(B)f(x1)?f(x0)x0?x1(C)f(x0)?f(x1)x0?x1(D)f(x1)?f(x0)x1?x0

18、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。

(A)f(x0)f??(x)?0(B)f(x0)f?(x)?0(C)f(x0)f??(x)?0(D)f(x0)f?(x)?0

19、为求方程x3―x2―1=0在区间[1.3,1.6]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 )。

x2?(A)

1,迭代公式:xk?1?x?11xk?1

x?1?(B)

11,迭代公式:x?1?k?12x2xk

3221/3x?1?x,迭代公式:x?(1?x) k?1k(C)

(D)

x?1?x,迭代公式:xk?1322xk?1?2xk?xk?1

(k?1)(k)x?Bx?g收敛的充要条件是( )Ax?b21、解方程组的简单迭代格式。

(1)?(A)?1, (2) ?(B)?1, (3) ?(A)?1, (4) ?(B)?1

?22、在牛顿-柯特斯求积公式:

b中,当系数Ci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。

ai?0f(x)dx?(b?a)?Ci(n)f(xi)n(n)(1)n?8, (2)n?7, (3)n?10, (4)n?6, 23、有下列数表 x 0 0.5 1 1.5 2 f(x) -2 -1.75 -1 0.25 所确定的插值多项式的次数是( )。 (1)二次; (2)三次; (3)四次; (4)五次

42.5 4.25 2 25、取3?1.732计算x?(3?1),下列方法中哪种最好?( )

1616224(4?23)(4?23)(3?1)28?163(A); (B); (C) ; (D) 。

27、由下列数表进行Newton插值,所确定的插值多项式的最高次数是( ) 3.5 1.5 2.5 xi 1 2 3 11.5 -1 0.5 2.5 5.0 8.0 f(xi) (A)5; (B)4; (C) 3; (D) 2。 28、形如?baf(x)dx?A1f(x1)?A2f(x2)?A3f(x3)的高斯(Gauss)型求积公式的代数精度为

( )

12

(A)9; (B)7; (C) 5; (D) 3。 29、计算3的Newton迭代格式为( )

xk3xxx323?xk?1?k?xk?1?k?xk?1?k?2xk;(B)22xk;(C) 2xk;(D) 3xk。 (A)

1?3???1032230、用二分法求方程x?4x?10?0在区间[1,2]内的实根,要求误差限为,则对分

xk?1?次数至少为( )

(A)10; (B)12; (C)8; (D)9。 32、设li(x)是以xk?k(k?0,1,,9)为节点的Lagrange插值基函数,则k?0?kl(k)?i9( )

(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。

335、已知方程x?2x?5?0在x?2附近有根,下列迭代格式中在x0?2不收敛的是( )

352xk?5x?2?xk?1?2k?1332x?5x?xx?x?x?53xk?2。 kk; (C)k?1kk(A)k?1; (B); (D)

36、由下列数据 0 1 2 3 x 1 2 4 3 f(x) 确定的唯一插值多项式的次数为( ) (A) 4; (B)2; (C)1; (D)3。

37、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。

4 -5 三、是非题(认为正确的在后面的括弧中打?,否则打?)

1,2,?,m),用最小二乘法求n次拟合多项式Pn(x)时,1、已知观察值(xi,yi)(i?0,Pn(x)的次数n可以任意取。 ( )

x22、用1-2近似表示cosx产生舍入误差。 ( )

(x?x0)(x?x2)3、(x1?x0)(x1?x2)表示在节点x1的二次(拉格朗日)插值基函数。 ( ? )

4、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。

( ? )

?311?????253??125??具有严格对角占优。 ( ) 5、矩阵A=?

四、计算题:

13

?4x1?2x2?x3?11??x1?4x2?2x3?18?2x?x?5x?22(0)T231、用高斯-塞德尔方法解方程组 ?1,取x?(0,0,0),迭代四次(要求按五位有效数字计算)。 答案:迭代格式

?(k?1)1(k)(k)x?(11?2x?x)123?4??(k?1)1(k)?(18?x1(k?1)?2x3)?x24??(k?1)1(k?1)(k?1)x?(22?2x?x)312?5 ?

k 0 1 2 3 4

x1(k) 0 2.7500 0.20938 0.24043 0.50420 (k)x2 (k)x3 0 3.8125 3.1789 2.5997 2.4820 0 2.5375 3.6805 3.1839 3.7019 11f(x)dx?A[f(?1)?f(1)]?B[f(?)?f()]??1222、求A、B使求积公式的代数精度尽量

1高,并求其代数精度;利用此公式求

2答案:f(x)?1,x,x是精确成立,即

I??211dxx(保留四位小数)。

?2A?2B?2?12?182A?B?A?,B??23 得?99

1811f(x)dx?[f(?1)?f(1)]?[f(?)?f()]??19922求积公式为

121当f(x)?x时,公式显然精确成立;当f(x)?x时,左=5,右=3。所以代

34数精度为3。

14

?1

3、已知

21t?2x?311111811dx??dt?[?]?[?]?1t?3x9?1?31?39?1/2?312?3?97?0.69286140

xi f(xi) 1 2 3 6 4 5 5 4 分别用拉格朗日插值法和牛顿插值法求f(x)的三次插值多项式P3(x),并求f(2)的近似值(保留四位小数)。

答案:

L3(x)?2(x?3)(x?4)(x?5)(x?1)(x?4)(x?5)?6(1?3)(1?4)(1?5)(3?1)(3?4)(3?5)

?5(x?1)(x?3)(x?5)(x?1)(x?3)(x?4)?4(4?1)(4?3)(4?5)(5?1)(5?3)(5?4)

差商表为

xi 1 3 4 5

yi 2 6 5 4 一阶均差 2 -1 -1 二阶均差 -1 0 三阶均差 14 P3(x)?N3(x)?2?2(x?1)?(x?1)(x?3)?1(x?1)(x?3)(x?4)4

f(2)?P3(2)?5.5

6、已知sinx区间[0.4,0.8]的函数表

xi 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 yi 0.38942 0.47943 0.56464 0.64422 0.71736 如用二次插值求sin0.63891的近似值,如何选择节点才能使误差最小?并求该近似值。

15


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