1、(本題5分)試確定作為的近似值具有幾位有效數字,並確定其相對誤差限。
解因為 =3.142857…=
3.141592…
所以2分)
這裡,由有效數字的定義可知作為的近似值具有3位有效數字1分)
而相對誤差限
2分)3、(本題6分)給定線性方程組
1)寫出jacoib迭代格式和gauss-seidel迭代格式;
2)考查jacoib迭代格式和gauss-seidel迭代格式的斂散性;
解 1)jacoib迭代格式為
2分)gauss-seidel迭代格式為
2分)2)由於所給線性方程組的係數矩陣
是嚴格對角佔優的,所以jacoib迭代格式和gauss-seidel迭代格式均是收斂的。(2分)
4、(本題6分)已知方程
在附近有乙個根。將此方程改寫成如下2個等價形式:
構造如下兩個迭代格式:
1)2)
判斷這兩個迭代格式是否收斂;
解 1)記,則,
2分) 所以該迭代格式是區域性收斂的1分)
2)記,則,
2分) 所以該迭代格式是發散的1分)
5、(本題6分)設
(1)寫出解的牛頓迭代格式;
(2)證明此迭代格式是線性收斂的。
解 (1)因,故,由牛頓迭代公式
1分) 得2分)
(2)因迭代函式,
1分)故
此牛頓迭代格式是線性收斂的2分)
6、(本題9分)給定資料
(1) 寫出的3次lagrange插值多項式;
(2) 寫出的3次newton插值多項式;
解 (1)由題意知
3分)2分)
(2)用牛頓插值公式,構造差商表
則有1分)7、(本題6分)作乙個5次多項式使得
解構造有重節點的牛頓插商表
4分) 則有
2分)8、(本題6分)已知資料如下,試用二次多項式來擬合:
解設,則上表可化為
這時,取,並設所求二次多項式為
,容易得到
,, ,,
3分) 得正規方程組如下:
解得即2分)
回代得1分)
12、(本題6分)設為次多項式,為個互異點,為的次插值多項式。若,試證。
解:因為為次多項式,所以2分)
又因為,故有2分)
由插值關係可知2分)
所以,13、(本題10分)設,求及譜半徑。
解由定義得
2分)2分)
又由於,而
2分)所以2分)
因為所以2分
15、(本題9分)給定矩陣試用冪法求出的按模最大的特徵值,精確至5位有效數
解冪法計算公式:取,作如下迭代:
,,,其中表示中(首次出現的)絕對值最大的分量,則
1分) 計算如下:
2分)2分)
2分)2分)
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第一學期《數值分析》試卷A卷答案
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