1(6分)、已知:,將它按「四捨五入」的方法轉化為浮點數系中的數,則 ;
2(6分)、設,已知則 -2 ,其中為已知實數;
3(6分)、設問:
是否範數? 否 (填「是」或「否」),又是否範數? 是 ;
這是因為:第乙個,取非零向量有,不符合範數定義;
第二個,取,則非奇異,顯然,,由教材p.31,例2.11可知是範數。
4(8分)、矩陣的範數9 , 5 ,及-範數意義下的條件數9 ;
進一步的例子:
可知;5(8分)、對於給定資料點:
求相應的最小二乘近似函式的法方程是,近似函式= ;
6(10分)、將以下矩陣分解為形式,其中是單位下三角矩陣,為上三角矩陣,計算其行列式,並解方程組
解:7(10分)、線性方程組,採用和迭代求解,是否收斂?為什麼?其中
,寫出乙個收斂的迭代計算式,並取,迭代一步計算;
解:對稱正定,不正定,所以迭代不收斂,迭代收斂;
8(10分)、已知的函式值表
求積分的盡可能精確的近似值;
解:romberg方法 ( 實際函式)
此處指以(原始)梯形法計算
(以下均按:步長對分的變步長積分計算,見教材p.86公式(4.15) ),為將區間等分為2等份的復化梯形法計算得的結果:
為將區間等分為4等份的復化梯形法計算得的結果:
而及則按romberg方法:計算得到。此處因為僅有這些資料,因此只能計算到.
9(12分)、已知函式及導數的值:
請給出滿足此插值條件的不超過4次的插值多項式及其餘項表示式;
解:注意:由於已知,所以必須先將已知函式、導函式的值反映到差商表中,然後再按通常方法計算其他差商。
10(12分)、設在區間上充分可導,試匯出以下求積公式的係數,使之具有盡可能高的代數精度,並給出公式的誤差。
解: ⑴ 待定係數法
再:取左==右,故代數精度:2
誤差: , 代入
⑵ 插值法
誤差:11(12分)、證明方程在區間中方程有唯一解,寫出2個收斂的簡單迭代計算式,並證明它們的收斂性;
參考資料:(略)
解:① newton法
因此,取,newton迭代: 方程在區間中方程的唯一解
② 由取,
這不滿足壓縮映像原理的條件(),故應收縮區間;考慮,取區間,從而有
又由,且
由壓縮映象原理知,任取迭代必收斂於方程在區間中的唯一解。注意到若令函式,由前證明知,即在區間內嚴格單調減,因此在內若有零點必唯一,因而, 在區間中的唯一解,也必是在中的唯一解。
12、已知方程在區間中有解,給出乙個收斂的簡單迭代式,並證明其收斂性;
解:方法① newton法:
方法② :由,取迭代
計算方法例題
一 例6 設,則 和答案 例7 已知函式的資料如表中第1,2列。計算它的各階差商和的形式,並估計相對於其誤差。解 依據差商計算公式,結果列表中。計算公式為 一階差商 二階差商 由於形式未知,顯然不能通過餘項定理來估計誤差,可採用牛頓插值的餘項形式來估計 插值點,假設四階差商變化不大 從而有誤差估計 ...
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1 用 1 x近似表示ex所產生的誤差是誤差 2 1.41300作為的近似值,有位有效數字 3 用二分法求方程在區間 0,1 內的根,進行一步後根的所在區間為 要求準確到,則至少應二分次 4 過點的二次插值多項式中的係數為 5 已知,則用simpson求積公式求得 6 n階newton cotes求...
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例題分析一 例1 設準確值x 3 1415926,當分別取近似值x 3 14和x 3 1416和x 3 1415時,求絕對誤差 絕對誤差限及有效數字位數。解 近似值x 3 14 0.314 101,即m 1,它的絕對誤差是 0 0015926 有 x x 0.0015926 0.5 101 3 即n...