研究生数值分析作业题

发布 2022-09-15 04:26:28 阅读 5455

11级研究生数值分析习题。

第一章误差及相关问题。

1. 设的相对误差为,求的绝对误差。

2.要使的相对误差不超过0.1%,应取几位有效数字?

解:知识点:有效数字和相对误差间的关系。

因为的首位数字为4,设近视数有n位有效数字,所以有:

令: ,解得:所以有4位有效数字。

3.用x近似即最大为多少时,该近似计算的截断误差不超过10-7 .

第二章函数插值。

2.(分三次hermite插值),仅给定和相应的函数值及其微商,构造插值函数,满足条件:1.是不超过三次的多项式;矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

3.构造不超过3次的插值多项式,使其满足:并求插值误差。

4.求一个次数不超过3的多项式,满足条件:,并求插值误差。

5求一个次数不高于4的多项式,使它满足,并求插值误差。

6给出数据试求三次样条函数,并满足。并计算。

第三章函数与数据的逼近。

1.求值使得2达到最小。

2.求[0,1]区间上关于权函数是的正交多项式系的前三项。

3、判定函数在上两两正交,并求一个三次多项式,使其在上与上述函数两两正交。

4.在的所有连续函数的集合中,给定子集对于,定义内积,试在中寻找一个线性函数,使它为的最佳平方逼近函数聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

5.利用正交化方法求上带权的前三个正交多项式。

第四章数值积分和数值微分。

1.用复化simpson公式计算积分的近似值时,为使结果具有4位有效数字,需要取多少个节点处的函数值。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

2.计算积分,如用复化梯形公式,问区间应分多少等份才能保证计算结果有五位有效数字。

3.确定下列求积公式的参数,使其代数精度尽量高,并指明求积公式所具有的代数精度。

4.利用复合梯形求积公式计算积分:,使截断误差不超过。取同样步长,改用复合simpson求积公式计算,问截断误差界是多少?酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

5.已知。1) 推导一这3个点作为求积节点在上的插值型求积公式。

2) 指明求积公式的代数精度;

3) 用所求公式计算。

6.用三点公式求在的导数值,并估计误差。

7.推导4点数值微分公式。

其中。8.求在空间上的最佳平方逼近多项式,并给出平方误差。

第五章非线性方程(组)的数值解法。

1.用newton法, 简化newton法和弦截法求解方程的根(初值取),并进行比较,说明三种迭代法的优缺点(其真解x0.3472963553)(要求计算的迭代数是五次)彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

2.对newton迭代公式,证明:

其中为的根。

4.证明对。

5.设,证明迭代公式是计算的三阶方法。

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