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數(shù)值分析試卷(I)答案一.(8分)用復(fù)化梯形公式計(jì)算積分,問(wèn)區(qū)間應(yīng)分多少等分,才能保證計(jì)算結(jié)果有五位有效數(shù)字?解:由又由于(3)其截?cái)嗾`差應(yīng)滿(mǎn)足:(3)n=68即可滿(mǎn)足要求(2)二.(10分)求函數(shù)y=arctanx在[0,1]上的一次最佳平方逼近多項(xiàng)式(保留6位小數(shù))解:(4)解方程組,(5)(1)三.(18分)設(shè)函數(shù)滿(mǎn)足表中條件:01210-221)填寫(xiě)均差計(jì)算表(標(biāo)有*號(hào)處不填):001******110***22-2(2)分別求出滿(mǎn)足條件的2次Lagrange和Newton差值多項(xiàng)式.(3)求出一個(gè)三次插值多項(xiàng)式,使其滿(mǎn)足表中所有條件.解:(1)001******110-1***22-2-2-0.5(5)(2)(6)(3)令則(7)四.(18分)(1).用Romberg方法計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果填入下表(*號(hào)處不填).0*********1******2***3(2).對(duì)于求積公式求待定系數(shù)使該求積公式的代數(shù)精度盡量高,并指明求積公式的代數(shù)精度;用該公式計(jì)算積分解:(1)00.74924*********10.474200.38252******20.390760.362940.36164***30.368650.361280.361170.36116(8)(2)a)當(dāng)f(x)=1,x時(shí),令解得將求積公式具有三次代數(shù)精度(7)b)(3)五.(18分)對(duì)于方程(1)分析方程的正根范圍.(2)可以構(gòu)造迭代公式:,分析兩種迭代法的收斂性(2)用Newton迭代法計(jì)算方程正根解的近似值.(要求精度滿(mǎn)足:).解:(1)設(shè)當(dāng)所以正根在(1,2)內(nèi),并且是唯一正根。(5)(2)對(duì)于迭代格式對(duì)于迭代格式(6)(7)六.(10分)用直接三角分解(LU分解)法求解線(xiàn)性方程組:其中解:(4)令(3)(3)七.(10分)已知初值問(wèn)題且,計(jì)算公式,判斷計(jì)算公式精度階數(shù).解:通過(guò)對(duì)比,計(jì)算公式具有2階精度(10)八(8分)給出方程組=寫(xiě)出Jacobi和Gauss-Seidel迭代公式,并說(shuō)明迭代公式的收斂性。解:Jacobi迭代法:(3)Gauss-seidel迭代法:
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