数值分析A试题
数值分析期末试卷A卷
数值分析期末试卷A卷第 1 页共 6 页西北农林科技⼤学本科课程考试试题（卷）2015—2016学年第⼆学期《数值分析》课程A 卷专业班级：命题教师：审题教师：学⽣姓名：学号：考试成绩：⼀、填空题（每空2分，共20分）得分：分1. 设x 1=1.216， x 2=3.654均具有3位有效数字，则x 1+ x 2的误差限为 .2. 近似值x *=0.231关于真值x =0.229有位有效数字.3. 误差有多种来源，数值分析主要研究误差和误差.4. 已知f (1)＝2，f (2)＝3，f (4)＝5.9，则2次Newton 插值多项式中x 2项前⾯的系数为 .5. 计算积分?15.0d x x , 计算结果取4位有效数字. ⽤梯形公式计算的近似值为，⽤Simpson 公式计算的近似值为 . 其中，梯形公式的代数精度为，Simpson 公式的代数精度为. ( 1.7321≈≈) 6. 假设n n H R ?∈是Householder 矩阵，n v R ∈是⼀个n 维向量，则Hv = .⼆、选择题（每⼩题 2分，共20分）得分：分1. ⽤13x+所产⽣的误差是误差.A. 舍⼊B. 观测C. 模型D. 截断2.1.732≈，计算)41x =，下列⽅法中最好的是 .A.28-B. (24-C. ()2164+D. ()4161 3. 在Newton-Cotes 求积公式中，当Cotes 系数为负值时，求积公式的稳定性不能保证. 因此在实际应⽤中，当时的Newton-Cotes 求积公式不使⽤.第 2 页共 6 页A. 8n ≥B. 7n ≥C. 5n ≥D. 6n ≥4. 解⽅程组Ax =b 的简单迭代格式(1)()k k x Bx g +=+收敛的充要条件是 .A. ()1A ρ<B. ()1B ρ<C. ()1A ρ>D. ()1B ρ>5. 已知⽅程3250x x --=在x =2附近有根，下列迭代格式中在02x =附近不收敛的是 .A. 1k x +=B.1k x +=C.315k kk x x x +=-- D.3122532k k k x x x ++=- 6. 设--=700150322A ，则)(A ρ为． A ． 2 B ． 5 C ． 7 D ． 37. 三点的⾼斯求积公式的代数精度为 .A ． 2B ．5C ． 3D ． 48. ⽤列主元消去法解线性⽅程组??-=+--=-+-=+-134092143321321321x x x x x x x x x ，第1次消元时，选择的主元为 .A.－4B. 3C.4D.－99. 假设cond (A )表⽰⾮奇异矩阵A 的条件数，则下列结论中错误的是 .A.()()1cond A cond A -=B.()(),cond A cond A R λλλ=∈C. ()1cond A ≥D.()1cond A A A -=?10. 设)(x f 可微, 求⽅程)(x f x =的⽜顿迭代格式是 .A. 1()1()k k k k k x f x x x f x +-=-'-B. 1()1()k k k k k x f x x x f x ++=+'+C. 1()()k k k k f x x x f x +=-'D. 1()()k k k k f x x x f x +=+'三、简答题（每⼩题5分，共20分）得分：分1. 什么是数值算法的稳定性？如何判断算法是否稳定？为什么不稳定的算法不能使⽤？2. 埃尔⽶特插值与⼀般函数插值有什么不同？3. 简述⼆分法的优缺点.4. 什么是矩阵的条件数？如何判断线性⽅法组是病态的？第 3 页共 6 页第 4 页共 6 页四、计算题（每⼩题8分，共32分）得分：分1. 已知下列函数表(1) 写出相应的3次(2) 作均差表，写出相应的3次Newton 插值多项式，并计算f (1.5)的近似值。
《数值分析》A卷期末考试试题及参考答案
一、单项选择题(每小题3分，共15分) 1、用Simpson 公式求积分1401x dx +⎰的近似值为 ( ).A.2924 B.2429C.65D. 562、已知(1)0.401f =，且用梯形公式计算积分2()f x dx ⎰的近似值10.864T =，若将区间[0,2]二等分，则用递推公式计算近似值2T 等于( ). A.0.824 B.0.401 C.0.864 D. 0.8333、设3()32=+f x x ,则差商0123[,,,]f x x x x 等于( ).A.0B.9C.3D. 64的近似值的绝对误差小于0.01%，要取多少位有效数字( ). A.3 B.4 C.5 D. 25、用二分法求方程()0=f x 在区间[1,2]上的一个实根，若要求准确到小数 点后第四位，则至少二分区间多少次( ).A.12B.13C.14D. 15二、填空题(每小题4分，共40分)1、对于迭代函数2()=(3)ϕ+-x x a x ，要使迭代公式1=()ϕ+k k x x则a 的取值范围为 .2、假设按四舍五入的近似值为2.312，则该近似值的绝对误差限为 .3、迭代公式212(3)=,03++>+k k k k x x a x a x a收敛于α= (0)α>. 4、解方程4()530f x x x =+-=的牛顿迭代公式为 . 5、设()f x 在[1,1]-上具有2阶连续导数，[1,1]x ∀∈-，有1()2f x ''≤，则()f x 在[1,1]-上的线性插值函数1()L x 在点0处的误差限1(0)R ≤______.6、求解微分方程初值问题2(0)1'=-⎧⎨=⎩y xy yy ，0x 1≤≤的向前Euler 格式为 .7、设310131013A -⎛⎫⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭，则A ∞= .8、用梯形公式计算积分112-⎰dx x 的近似值为 . 9、设12A 21+⎡⎤=⎢⎥⎣⎦a 可作Cholesky 分解，则a 的取值范围为 . 10、设(0)1,(0.5) 1.5,(1)2,(1.5) 2.5,(2) 3.4f f f f f =====，若1=h ，则用三点公式计算(1)'≈f .三、解答题（共45分） 1、给定数据用复化Simpson 公式计算1.381.30()f x dx ⎰的近似值，并估计误差，小数点后保留3位. (8分)2、用直接三角分解法求线性代数方程组⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡432631531321321x x x 的解. (8分) 3、求()λx ，使得迭代公式1()()λ+=+k k k k f x x x x 求方程2()31=+-f x x x 的根的相应迭代序列{}k x 具有平方收敛. (5分)4、已知数据试对数据用最小二乘法求出形如=+y x b的拟合曲线. (8分) 5、已知(2)8f -=，(0)4f =，(2)8=f ，试求二次拉格朗日插值多项式. (8分) 6、设矩阵A 如下，根据谱半径判断用Jacobi 迭代法求解方程组Ax b =的敛散性.（8分）1102111221012A ⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦一、单项选择题（每小题3分，合计15分） 1、A 2、D 3、C 4、C 5、D 二、填空题（每小题3分，合计30分） 1、0<<a ； 2、31102-⨯； 3；4、4135345++-=-+k k k k k x x x x x ； 5、14； 6、1(2)+=+-n n n n n y y h x y y ； 7、5；8、34-； 9、3>a ；10、1.2；三、计算题（合计55分） 1、给定数据用复化Simpson 公式计算 1.381.30()f x dx ⎰的近似值，并估计误差，小数点后保留3位. (8分)解： 401024S [()4()()]6-=++x x f x f x f x ………… 1分 1.38 1.30(3.624 4.20 5.19)6-=+⨯+ 0.341= ………… 2分20422012234S [()4()()][()4()()]66--=+++++x x x xf x f x f x f x f x f x =0.342 ………… 6分2211[]15-≈-I S S S =-⨯40.6710 ………… 8分 2、用直接三角分解法求线性代数方程组⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡432631531321321x x x 的解. (8分) 解：设111213212223313233u u u 123100135l 100u u 136l l 100u ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=*⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦………… 1分 111=u ，212=u ，313=u ，121=l ，131=l 122=u ，223=u ，132=l133=u ，133=l …………6分所以⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=111011001L ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100210321U …………7分 由b Ly =得Ty )1,1,2(=；由y Ux =得Tx )1,1,1(-=. ………… 8分3、求()λx ，使得迭代公式1()()λ+=+k k k k f x x x x 求方程2()31=+-f x x x 的根的相应迭代序列{}k x 具有平方收敛.(6分)解：要使迭代序列具有平方收敛，则()0ϕ'*=x ………… 2分 而()()()ϕλ=+f x x x x ，即 ………… 3分 2()()()()10()λλλ''**-**+=*f x x x f x x …………4分 而()0*=f x 则有()1()λ'*=-*f x x ………… 5分所以()()23λ'=-=--x f x x ………… 6分4、已知数据试对数据用最小二乘法求出形如=+ay x b的拟合曲线. (8分) 解：因为11=+b x y a a ，令0111,,,====b a a y x x a a y……2分 则有法方程01461061410⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭a a ……5分解出014,1==-a a ，则1,4=-=-a b ……7分 所以1=4-y x……8分5、已知(2)8f -=，(0)4f =，(2)8=f ，试求二次拉格朗日插值多项式. (7分)解：01()(2)8l x x x =- …………2分 211()(4)4l x x =-- …………4分21()(2)8l x x x =+ …………6分 2012()()(2)()(0)()(2)L x l x f l x f l x f =-++24=+x …………7分6、设矩阵A 如下，根据谱半径判断用Jacobi 迭代法求解方程组Ax b =的敛散性.（8分）1102111221012A ⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦解：100010001D ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，00010021002L ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，10021002000U ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦…………3分1100211()0221002J B D L U -⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦…………5分 2102111()0222102J E B λλλλλλ⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-=--=-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦…………6分()2J B ρ=…………7分 所以用Jacobi 迭代法求解方程组Ax b =收敛 …………8分。
数值分析试题与答案
一. 填空题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）1.设有节点012,,x x x ，其对应的函数()y f x =的值分别为012,,y y y ，则二次拉格朗日插值基函数0()l x 为 。
2.设()2f x x =，则()f x 关于节点0120,1,3x x x ===的二阶向前差分为 。
3.设110111011A -⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥-⎣⎦，233x ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，则1A ＝ ，1x = 。
4. 1n +个节点的高斯求积公式的代数精确度为 。
二．简答题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）1. 哪种线性方程组可用平方根法求解？为什么说平方根法计算稳定？2. 什么是不动点迭代法？()x ϕ满足什么条件才能保证不动点存在和不动点迭代序列收敛于()x ϕ的不动点？3. 设n 阶矩阵A 具有n 个特征值且满足123n λλλλ>≥≥≥，请简单说明求解矩阵A 的主特征值和特征向量的算法及流程。
三．求一个次数不高于3的多项式()3P x ，满足下列插值条件：i x 1 2 3 i y 2 4 12 i y '3并估计误差。
（10分）四．试用1,2,4n =的牛顿-科特斯求积公式计算定积分1011I dx x=+⎰。
（10分） 五．用Newton 法求()cos 0f x x x =-=的近似解。
（10分） 六．试用Doolittle 分解法求解方程组：12325610413191963630x x x -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎣⎦ （10分）七．请写出雅可比迭代法求解线性方程组123123123202324812231530x x x x x x x x x ++=⎧⎪++=⎨⎪-+=⎩ 的迭代格式，并判断其是否收敛？（10分）八．就初值问题0(0)y yy y λ'=⎧⎨=⎩考察欧拉显式格式的收敛性。
（10分）《数值分析》（A ）卷标准答案（2009－2010－1）一． 填空题（每小题3分，共12分） 1. ()1200102()()()()x x x x l x x x x x --=--； 2.7；3. 3，8；4. 2n+1。
福州大学2010-2011年数值分析考题及答案1
1、若向量 x (4, 2,3) ，则
T
x 2 =___ 29 _________
＝____ 6 ____，A 的
2、
1 1 A ， 则 A 的谱半径 -5 1
=____6____
3、 确定求积公式 尽量高,则 A0=_
1
1
f ( x)dx A0 f (1) A1 f (0) A2 f '(1) 中的待定参数，使其代数精度
0 2 0 5、设 B 2 1 2 ,试用平面旋转矩阵对矩阵 A 进行 QR 分解，其中 Q 为正交 0 2 1
矩阵，R 为上三角阵（8 分）
4
记A1 A, 先将A的第一列变得与e1平行 cos = 0 2 0,sin = 1 04 04 0 1 0 0 1 0 0 P A 2 P A1 1 12 12 0 0 0 1
3、
h 用二步法 yn1 yn [ f ( xn , yn ) f ( xn1 , yn1 )] 求解一阶常微分方程初值问题 2
y f ( x, y ) 问：如何选择参数 , 的值，才使该方法的阶数尽可能地高？写出 y ( x0 ) y0
此时的局部截断误差主项，并说明该方法是几阶的。 证明:局部截断误差为：
( x x )l ( x) 等于
i 0 i i
4
（ a ） 1 (c) 2 (d) 4
(a)
0
(b)
3、设 f ( x) 3x5 4 x 4 x 2 1 和节点 xk k / 2, k 0,1 则差商 f [ x0 , x1 x5 ] (a) 4 (b) 2 (c) 3 (d) 1 （ （ c ） c ）
数值分析 试题纸A及其参考答案
一、填空题(每题3分，共30分)1. 用1415.3近似π,有效位数为 ① 。
2. 若干个浮点数做连加运算，按 ② 安排运算时，计算误差小。
3. 对称正定矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=1911215412416A 做Cholesky 分解，得⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=b a L 3214，那么，=a ③ ，=b ④ 。
4. 用部分选主元的Doolittle 分解法分解矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛2103673285213234，经过第一轮分解后得到⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛2104367321852413234，在第二轮分解时，应选择第 ⑤ 行作为主元行。
5.以这三点为节点的二次Newton 插值多项式为 ⑦ 。
6. Cotes 系数)(n k C 只跟将积分区间等分的份数有关，而跟 ⑧ ，和 ⑨ 都无关。
7. 用Jacobi 迭代求解线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++-=-+=+-9353258462321321321x x x x x x x x x 取初始值T x)0,0,0()0(=，则=)1(x ⑩ 。
二、设序列{}n y 满足关系式11-=n n y ny ，假设在求0y 时的误差为ε，求计算10y 的误差，并讨论计算的稳定性？（8分）三、用紧凑格式的Doolittle 分解法求解线性方程组（10分）⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---35303311111066133154602134321x x x x四、已知数据表①求最小二乘拟合函数2210)(x a x a a x P ++=和拟合误差。
（保留5位有效数字）（10分）②求二次Lagrange 插值多项式)(2x L （7分）③比较)(x P 和)(2x L ，并对结果做出说明（5分）五、证明⎩⎨⎧∈+-+∈+++=].2,1[458]1,0[223)(2323x x x x x x x x x f 是以)34,2(),8,1(),2,0(为节点的三次样条插值函数。
中国石油大学《数值分析》2011年考试试题A卷及答案
f (4)(x)
1 2880
1 n
4
6
1 2
104
,
仅要 n 4 1 101 2.54 ,取 n 3 即对将[1,2] 作 6 等分,则有 240
(8 分)
2
1 ln xdx
1 [0 4(ln 7 ln 3 ln 11) 2(ln 4 ln 5) ln 2] 0.38628716327880 .
0.000040074
（ 4 分）
七、（10 分）(1)牛顿迭代格式
x(k 1)
x(k)
f f
(x(k ) ) '(x(k) )
x(k)
x(k) 1 (2
(x(k) )2 )(x(k) )1
1
(1 (2
)(
x( )(
)k ) 2 x(k ) )1
(2)
x(k 1)
lim
k
x(k)
1 1
fgdx
，取( x) ax bx3 ， f ( x) sin x ，则法方程为
(0 ,0 )
(1
,
0
)
(0 ,1) (1 , 1 )
a b
( (
f f
,0 ,1
) )
（ 4 分）
其中 0,0
1
x xdx
1
2， 3
0 ,1
(1 )(x(k) )2
lim
k
1
(2
)(x(k ) )1
c0
2
c 1
(5 分) (5 分)
1
x(k) 2
x(k) 3
1
x(k) 1
x(k) 3
/2
x3( k
1)
数值计算(数值分析)试题及答案
武汉理工大学研究生课程考试标准答案用纸课程名称：数值计算（A ） 任课教师 ：一. 简答题，请简要写出答题过程（每小题5分，共30分） 1.将227和355113作为 3.14159265358979π=L 的近似值，它们各有几位有效数字， 绝对误差和相对误差分别是多少3分）2分）2.已知()8532f x x x =+-，求0183,3,,3f ⎡⎤⎣⎦L ，0193,3,,3f ⎡⎤⎣⎦L .(5分）3.确定求积公式10120()(0)(1)(0)f x dx A f A f A f '≈++⎰中的待定系数，使其代数精度尽量高，并指明该求积公式所具有的代数精度。
解：要使其代数精度尽可能的高，只需令()1,,,m f x x x =L L 使积分公式对尽可能大的正整数m 准确成立。
由于有三个待定系数，可以满足三个方程，即2m =。
由()1f x =数值积分准确成立得：011A A += 由()f x x =数值积分准确成立得：121/2A A += 由2()f x x =数值积分准确成立得：11/3A =解得1201/3,1/6,2/3.A A A === (3分）此时，取3()f x x =积分准确值为1/4,而数值积分为11/31/4,A =≠所以该求积公式的最高代数精度为2次。
(2分）4.求矩阵101010202A -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦的谱半径。
解 ()()101011322I A λλλλλλλ--=-=---矩阵A 的特征值为1230,1,3λλλ=== 所以谱半径(){}max 0,1,33A ρ== (5分）5. 设10099,9998A ⎛⎫= ⎪⎝⎭计算A 的条件数()(),2,p cond A P =∞.解：**19899-98999910099-100A A A A --⎛⎫⎛⎫=⇒== ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭矩阵A 的较大特征值为，较小的特征值为，则1222()198.00505035/0.0050503539206cond A A A -=⨯==(2分）1()199********cond A A A -∞∞∞=⨯=⨯= (3分）22001130101011010220100110110()(12)()(12)()()()()()x x x x x x x x H x y y x x x x x x x x x x x x x x y x x y x x x x ----=-+-------''+-+---(5分）并依条件1(0)1,(0),(1)2,(1) 2.2H H H H ''====，得2222331()(12)(1)2(32)(1)2(1)211122H x x x x x x x x x x x =+-+-+-+-=++ (5分）2.已知()()()12,11,21f f f -===，求()f x 的Lagrange 插值多项式。
(完整)数值分析学期期末考试试题与答案(A),推荐文档
期末考试试卷（A 卷）2007学年第二学期 考试科目： 数值分析 考试时间：120 分钟学号 姓名 年级专业一、判断题（每小题2分，共10分）1. 用计算机求1000100011n n=∑时，应按照n 从小到大的顺序相加。
（ ）2. 为了减少误差,进行计算。
（ ）3. 用数值微分公式中求导数值时，步长越小计算就越精确。
（ ）4. 采用龙格－库塔法求解常微分方程的初值问题时，公式阶数越高，数值解越精确。
（ ）5. 用迭代法解线性方程组时，迭代能否收敛与初始向量的选择、系数矩阵及其演变方式有关，与常数项无关。
（ ）二、填空题（每空2分，共36分）1. 已知数a 的有效数为0.01，则它的绝对误差限为________，相对误差限为_________.2. 设1010021,5,1301A x -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦则1A =_____，2x =______，Ax ∞=_____.3. 已知53()245,f x x x x =+-则[1,1,0]f -= ,[3,2,1,1,2,3]f ---= .4. 为使求积公式11231()((0)f x dx A f A f A f -≈++⎰的代数精度尽量高，应使1A = ，2A = ，3A = ，此时公式具有 次的代数精度。
5. n 阶方阵A 的谱半径()A ρ与它的任意一种范数A 的关系是 .6. 用迭代法解线性方程组AX B =时，使迭代公式(1)()(0,1,2,)k k XMX N k +=+=K 产生的向量序列{}()k X收敛的充分必要条件是 .7. 使用消元法解线性方程组AX B =时，系数矩阵A 可以分解为下三角矩阵L 和上三角矩阵U 的乘积，即.A LU = 若采用高斯消元法解AX B =，其中4221A -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，则L =_______________，U =______________；若使用克劳特消元法解AX B =，则11u =____；若使用平方根方法解AX B =，则11l 与11u 的大小关系为_____（选填：>，<，=，不一定）。
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线封密三峡大学试卷班级姓名学号2011年春季学期《数值分析》课程考试试卷( A 卷)答案及评分标准注意：1、本试卷共3页；2、考试时间:120 分钟；3、姓名、学号必须写在指定地方；一、(16分)填空题1. 已知1125A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，则1A 6= (1分)，∞A 7= . (1分)2.迭代过程),1,0)((1 ==+n x x n n ϕ收敛的一个充分条件是迭代函数)(x ϕ满足1|)(|<'x ϕ. (2分)3. 设),,2,1,0(,,53)(2==+=k kh x x x f k 则差商0],,,[321=+++n n n n x x x x f .（2分）4. 设)(x f 可微,求方程)(x f x =根的牛顿迭代格式是.2,1,0,)(1)(1='---=+k x f x f x x x k k k k k (2分)5. 用二分法求方程01)(3=-+=x x x f 在区间]1,0[内的根，迭代进行二步后根所在区间为]75.0,5.0[.（2分）6．为尽量避免有效数字的严重损失，当1>>x 时，应将表达式x x -+1改写为xx ++11以保证计算结果比较精确.（2分）7. 将2111A ⎛⎫= ⎪⎝⎭作Doolittle 分解(即LU 分解),则100.51L ⎛⎫= ⎪⎝⎭(2分),2100.5U ⎛⎫= ⎪⎝⎭(2分)二、（10分）用最小二乘法解下列超定线性方程组：⎪⎩⎪⎨⎧=-=+=+2724212121x x x x x x 解：23222121,e e e x x ++=）（ϕ221221221)2()72()4(--+-++-+=x x x x x x由 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=∂∂=-+=∂∂0)1662(20)1323(2212211x x x x x x ϕϕ（8分）得法方程组 ⎩⎨⎧=+=+166213232121x x x x 7231=⇒x ， 7112=x所以最小二乘解为： 7231=x 7112=x . （10分）三、（10分）已知)(x f 的函数值如下表25.15.001)(15.005.01---x f x用复合梯形公式和复合Simpson 公式求dx x f ⎰-11)(的近似值.解 用复合梯形公式，小区间数4=n ，步长5.0)]1(1[41=--⨯=h )]1())5.0()0()5.0((2)1([24f f f f f hT +++-+-=.线封密三峡大学试卷班级姓名学号25.1]2)5.15.00(21[25.0=++++-=（5分） 用复合Simpson. 小区间数2=n ,步长1)]1(1[21=--⨯=h)]1())5.0()5.0((4)0(2)1([62f f f f f hS ++-+⨯+-=33.168]2)5.10(45.021[61≈=+++⨯+-= （10分）四、（12分）初值问题 ⎩⎨⎧=>+='0)0(0,y x b ax y有精确解 bx ax x y +=221)(， 试证明： 用Euler 法以h 为步长所得近似解n y 的整体截断误差为n n n n ahx y x y 21)(=-=ε证: Euler 公式为：),(111---+=n n n n y x hf y y代入b ax y x f +=),(得：)(11b ax h y y n n n ++=-- 由0)0(0==y y 得：bh b ax h y y =++=)(001; 11122)(ahx bh b ax h y y +=++= )(3)(21223x x ah bh b ax h y y ++=++=……)()(12111---++++=++=n n n n x x x ah nbh b ax h y y （10分）因nh x n =,于是 )]1(21[2-++++=n ah bx y n n 2)1(2nn ah bx n -+==n n n bx x x a+-12∴n n n y x y -=)(ε)2(2112n n n n n bx x x abx ax +-+=-=n n n x x x a )(21--=n hx a 2 =221anh (12分)五、(10分) 取节点1,010==x x ,写出x e x y -=)(的一次插值多项式),(1x L 并估计插值误差.解: 建立Lagrange 公式为()=x L 110100101y x x x x y x x x x --+--=10101101-⨯--+⨯--=e x x x e x 11-+-=.（8分）())1)(0(!2)()()(11--''=-=x x y x L x y x R ξ )10(<<ξ ()811)0(max 2110≤--≤≤≤x x x（10分）六、(10分) 在区间]3,2[上利用压缩映像原理验证迭代格式,1,0,4ln 1==+k x x k k 的敛散性.解 : 在]3,2[上, 由迭代格式 ,1,0,4ln 1==+k x x k k , 知=)(x ϕx 4ln .因∈x ]3,2[时,]3,2[]12ln ,8[ln )]3(),2([)(⊂=∈ϕϕϕx （5分） 又1|1||)(|<='xx ϕ,故由压缩映像原理知对任意]3,2[0∈x 有收敛的迭代公式),1,0(,4ln 1 ==+k x x k k （10分）线封密三峡大学试卷班级姓名学号七、（10分）试构造方程组⎩⎨⎧=+=+423322121x x x x 收敛的Jacobi 迭代格式和Seidel Gauss -迭代格式，并说明其收敛的理由. 解:将原方程组调整次序如下:⎩⎨⎧=+=+324232121x x x x 调整次序后的方程组为主对角线严格占优方程组,故可保证建立的J 迭代格式和GS 迭代格式一定收敛.收敛的J 迭代格式为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=++)3(21)24(31)(1)1(2)(2)1(1k k k k x x x x .,1,0 =k (5分)收敛的GS 迭代格式为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=+++)3(21)24(31)1(1)1(2)(2)1(1k k k k x x x x .,1,0 =k （10分）八、（12分）已知43,21,41210===x x x 1）推导以这3个点作为求积节点在[0,1]上的插值型求积公式；2)指明求积公式所具有的代数精度.解：1）过这3个点的插值多项式)())(())(()())(())(()(121012002010212x f x x x x x x x x x f x x x x x x x x x p ----+----=+)())(())((2021201x f x x x x x x x x ----⎰⎰=∑=≈∴)()()(221010k k k x f A dx x p dx x f ，其中: ⎰⎰=----=----=32)4341)(2141()43)(21())(())((10201021100dx x x dx x x x x x x x x A ⎰⎰-=----=----=31)4321)(4121()43)(41())(())((10210120101dx x x dx x x x x x x x x A ⎰⎰=----=----=322143)(4143()21)(41())(())((10120210102dx x x dx x x x x x x x x A ∴所求的插值型求积公式为：⎰+-≈)]43(2)21()41(2[31)(10f f f dx x f (10分) 2）上述求积公式是由二次插值函数积分而来的，故至少具有2次代数精度，再将43,)(x x x f =代入上述求积公式，有：⎰+-==]43(2)21()41(2[3141333310dx x ⎰+-≠=])43(2)21(41(2[3151444410dx x 故上述求积公式具有3次代数精度. (12分)九、（10分）学完《数值分析》这门课程后，请你简述一下“插值、逼近、拟合”三者的区别和联系.。
数值分析A-作业5-2011210287-李国轩-15-12-2013
数值分析A-第05次作业李国轩，机研113，2011210287，15.12.201301. 定义2:f R R →如下：121221,when =0(,),when =01,in other casesx x f x x x x ⎧⎪=⎨⎪⎩，证明1(0)f x ∂∂与2(0)f x ∂∂均存在，但f 在点(0,0)处不可导。
证明：由已知可得到111100111(,0)(0)0(0)lim lim 1h h f h f h f x h h →→--∂===∂ 类似的又有212200222(0,)(0)0(0)lim lim 1h h f h f h f x h h →→--∂===∂ 于是可见1(0)f x ∂∂与2(0)f x ∂∂均存在。
而当取12(,)h h h =，同时120h h =≠，原函数的导数为10001()(0)111limlimlim lim h h h h f h f hh h h →→→→∞-=== 上面式子中的这个极限显然是不存在的，于是原函数在点(0,0)处不可导。
原题得证。
04. 证明由()ln(1)x G x e =+定义的函数G ：R R →，在任何闭区间[a,b]上是压缩的，但没有不动点。
证明：反证法来证明可压缩性。
假设存在常数1m ≥和在区间[,]a b 上的两个点x 和y ，使得下面的式子成立()()G x G y m x y -≥-为了在后续的化简过程中过程简单，这里假设x y > 于是1()()ln(1)ln(1)()1x xxyy ye e G x G y m x y e e m x y y x e e +-≥-⇔+-+≥-⇔≥⇔≥+可见这里与原建设x y >矛盾。
因此压缩性得证。
同时，假设存在不动点，即存在*x 满足下面的式子。
******()ln(1)1x x x G x x e x e e =⇔+=⇔+=显然矛盾，因此原函数没有不动点。
《数值分析》2018-2019学年第二学期期末考试A卷
河海大学2018-2019学年第二学期期末考试《数值分析》试题(A)卷科目：数值分析考试时间：出题教师：集体考生姓名：专业：学号：题号一二三四总分分数一、单项选择题（每小题2分，共10分）1、n 阶方阵A 可作LU 分解的一个充分条件是A 为（）。
A.对角占优阵B.正交阵C.非奇异阵D.对称正定阵２、设n 阶方阵A 及单位阵E 满足0|3|=-A E ，则谱半径)(A ρ（）。
A.<3B.3≤C.>3D.3≥3、若迭代公式)(1k k x x ϕ=+是p 阶收敛，则=--+∞>-pkk k x x x x )(lim **1（）。
A.０B.p!C.)(*)(x p ϕ D.!/)(*)(p x p ϕ4、设)(x Ln 和)(x Nn 是相同的插值条件下关于)(x f 的拉格朗日插值和牛顿插值，则下述式子中正确的是（）。
（其中∏=-=nj jxx x w 0)()(）A.)(],...,,[)!1()(10)1(x w x x x f n f n n =++ξB.)()!1()()()()1(x w n f x Nn x f n +≠-+ξC.)(],...,,,[)()(10x w x x x x f x Ln x f n ≠-D.)(],...,,,[)()(10x w x x x x f x Ln x f n =-５、称函数)(x ε为［a,b ］上的三次样条函数，是指)(x ε满足条件（）。
A.为分段三次多项式且有二阶连续导数B.为分段三次多项式且有三阶连续导数C.为分段函数且有任意阶导数D.为分段三次埃尔米特插值多项式二、填空题（每小题4分，共20分）１、若已知x 的相对误差为%1，则)(x f ＝10x 的相对误差为。
２、设1)(3-=x x f ，则过节点－１，０，１的二次牛顿插值多项式为。
３、设有求积公式)31()31(10f A f A +-是插值型求积公式，则=0A ，=1A 。
数值分析课程考试试卷(A)及答案
《 数值分析 》课程考试试卷（A ）考试形式：闭卷√□、开卷□，允许带 计算器 入场考生姓名： 学号： 专业： 班级：一、填空（每个空3分，共30分）1，设 *3.1415, 3.141x x ==，则*x 有__________位有效数字。
2，*3587.6x =是经四舍五入得到的近似值，则其相对误差≤*r e ___________. 3，已知=⎪⎭⎫⎝⎛-=1,4032A A 则_______， =∞A _______.4，设0)(≥''x f , 则由梯形公式计算的近似值T 和定积分⎰=badx x f I )(的值的大小关系为___________.（大于或者小于）5, 已知,3,2,1,03210====x x x x 4,5.2,1.1,03210====f f f f ，则均差],,,[3210x x x x f _______________.6, 已知A=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2021012a a ，为使A 可分解为TLL A =，其中L 为对角线元素为正的下三角形矩阵，则a 的取值范围为_______________，如果a =1，则L =______________.7，若b a ,满足的正规方程组为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+∑∑∑∑∑=====n i n i ni i i i i n i ni i i y x b x a x y b x na 1112111 则x y 与之间的关系式为______________________8，若1λ是1-A 的按模最大的特征值，则A 的按模最小的特征值为___________二、设(1)0,(0)2,(1)4f f f -===，求 )(x p 使 )()(i i x f x p =,)2,1,0(=i ；又设 M x f ≤''')( ，则估计余项 )()()(x p x f x r -= 的大小 。
数值分析试题A标准答案
一、 填空题(每题3分，共30分)1. 设x=2.40315是真值x*=2.40194的近似值，则x 有__3__位有效数字，相对误差限为0.51*10-3.2. 拉格朗日插值多项式基函数的和∑=nk k l 0＝__1__.3. 均差与导数的关系f[x 0,…,x n ] =f (n)(ξ)/n!.4. 勒让德多项式})1{(!21)(2n n nn n x dxd n x P -=，是否为正交多项式 是. 5. n+1个点插值型求积公式⎰∑==b a nk kk x f A dx x f 0)()(的代数精度至少是 __n__. 6. 求高次非线性方程近似解的弦截法的收敛阶为___1.618___.7. 牛顿－柯特斯求积公式的系数和∑==nk k n C 0)(_____1______.8. 设下x=(1,-1,1)T ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=152101110A ，则2Ax ＝32. 9. 设⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=4321A ，则∞Ax ＝__7__. 10. 设⎥⎦⎤⎢⎣⎡=5232A ,则A 的普半径ρ(A)为2337+. 二、 计算机题(每题9分，共54分)1. 已知实验数据如下：用最小二乘法求形如y=a+bx 2的经验公式.⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=+=+=+=+=2222244*8.9738*3.7331*4925*3.3219*19b a b a b a b a b a………………………………….2分 另r=(a+b*192-19)2+(a+b*252-32.3)2+ (a+b*312-49)2+ (a+b*382-73.3)2+ (a+b*442-97.8)2⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂=∂∂00br a r …………………………………….6分 a=0.9726046,b=0.0500351.…………………………………….9分2. 当x=1,-1,2时，f(x)=0,-3,4, 用二次拉格朗日插值多项式L 2(x)近似计算sin(0.34).L 2(x)＝5x 2/6+3x/2-7/3…………………………………….5分 Sin(0.34)≈L 2(0.34) =－1.702…………………………………….9分3. 用复化梯形公式计算定积分dx x x ⎰+1024的近似值T 8和T 4,然后再用加速公式S=(4/3) T 8-(1/3)T 4进行加速. 解：)]()(2)([211b f x f a f h T n k k n ++=∑-= f(x)=x/(4+x 2)T 4={f(0)+2[f(1/4)+ f(1/2)+ f(3/4)]+f(1)}/8=0.11089T 8={f(0)+2[f(1/8)+ f(1/4)+ f(3/8)+ f(1/2)+ f(5/8)+f(3/4)+ f(7/8)]+f(1)}/16=0.11140…………………………………….6分 S=(4/3) * T 8-(1/3)*T 4=0.11157…………………………………….9分4. 用二分法求方程f(x)=x 3-x-1=0在[1.0,1.5]区间内的一个根，误差限ε=10-2.解：f(1)=-1, f(1.5)=0.875要使误差限ε=10-2，需要二分法迭代次数n>(ln(1.5-1)-ln10-2)/ln2=5.64因此，n=6…………………………………….4分 x 1=1.25, x 2=1.375, x 3=1.3125, x 4=1.34375, x 5=1.328125, x 1=1.3203125.…………………………………….9分5. 已知Ax=b 的系数矩阵和右端向量分别为：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=112221111A ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=101b 写出矩阵A 的LU 分解，其中L 为对角线为1的下三角矩阵，U 为上三角矩阵，并求线性方程组的解.解： L=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=132011001L ， ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=200110111U …………………………………….4分 x 1=2, x 2=2, x 3=3…………………………………….9分6. 设Ax=b ，其中：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=222121001A ， ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=321b 问：(1)Jacobi 迭代是否收敛？(2)取迭代初值x (0)=(0,0,0)T ，求Jacobi 迭代两次后的近似解.解：(1)Jacobi 迭代矩阵J=D -1(L+U)=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---01121021000 …………………………………….2分 Jacobi 迭代矩阵的特征方程为 022212100=-λλλλ1＝0，λ2＝i 22，λ3＝－i 22 谱半径ρ(J)=22<1 所以Jacobi 迭代收敛…………………………………….5分(2)迭代公式为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+--=++-==+++231)(211)(2)(1)1(3)(3)(1)1(2)1(1k k k k k k k x x x x x x x 将x (0)=(0,0,0)T 代入得1)1(1=x , 1)1(2=x ,5.1)1(3=x1)2(1=x ,25.1)2(2=x ,5.0)2(3-=x…………………………………….9分三、 证明题(每题8分，共16分)1. 设有方程组Ax=b ，其中A 为对称正定矩阵，迭代公式x (k+1)=x (k)+ω(b －Ax (k)), k=0,1,2,…试证明当0<ω<2/β时上述迭代法收敛(其中0<α≤λ(A)≤β).证明：迭代格式x(k+1)=x(k)+ω(b－Ax(k)) 可改写为等价形式：x(k+1)=(I-ωA)x(k)+ωb收敛矩阵为：B= I-ωA因λ为A的特征值，所以，存在特征向量y,满足：Ay=λy所以，ωAy=ωλy，即(I-ωA)y=(1-ωλ)y所以1-ωλ为B的特征值…………………………………….4分因为0<ω<2/β和0<α≤λ≤βA对称正定所以λ>00<ωλ<2，即|1-ωλ|<1矩阵B的谱半径ρ(B)<1故该迭代格式收敛.…………………………………….8分。
数值分析A卷(2011年秋)
三、 （10 分）设 f ( x) 在 [ x0 , x3 ] 上有 5 阶连续导数，且 x0 x1 x2 x3 ， （1）试作一个次数不高于 4 次的多项式 H 4 ( x) ，满足条件
H 4 ( x j ) f ( x j ) , j 0,1, 2,3, ' ' H 4 ( x1 ) f ( x1 ) ;
(D)、它不是插值型求积公式。
y f x, y 1、求解常微分方程初值问题 的改进的欧拉法是 y x0 y0
阶方法。 ，其 收 敛 阶
2 、 解 非 线性方程 f x 0 的单根 的牛顿法 格 式为 为 。
4 1 2 2 ， x 1 ， 则 Ax 3 2 1 1 3 3、设矩阵 A 1 2
（2）写出 E( x) f ( x) H 4 ( x) 的表达式。
四、 （10 分）求 f ( x) e x 在 [0,1] 上的二次最佳平方逼近，权为 1。
3
五、 （10 分）用 n 2, 3 的高斯－勒让德公式计算积分 e x sin xdx
1
六、 （10 分）已知
0 1 2 1 , b ， 2 5 8 1 请用 Doolittle 三角分解法求解线性方程组 Ax b 。 1 3 7 7 1 3 9 9
，对于其产生的数列 k 0 , 1, 2 , xk ，下列说法正确的是
(A)、若数列 xk 收敛，则迭代函数 x 唯一； (B)、若对于 x a, b ， x 1 ，则 xk 收敛； (C)、若对于 x a, b ， x 1 ，则 xk 收敛； (D)、若对于 x a, b ， x L 1 ，则 xk 收敛。 3、对矩阵 A 采用幂法迭代，如果该方法收敛，则其收敛速度取决于（ (A)、模最大特征值和模次最大特征值的比值； (B)、模最大特征值和模次最大特征值的模的比值； (C)、模次最大特征值和模最大特征值的比值； (D)、模次最大特征值和模最大特征值的模的比值。 ） 。
数值分析历年考题知识分享
数值分析历年考题知识分享数值分析历年考题数值分析A 试题2007.1第⼀部分：填空题10?51.设3112A ??=,则A ∞=___________ 2()cond A =___________ 2.将4111A ??=分解成T A LL =，则对⾓元为正的下三⾓阵L =___________ 3.已知数据,请⽤线性最⼩⼆乘拟合⽅法确定拟合函数()bx f x ae =中的参数：a =___________ b =___________4.⽅程13cos 2044x x π--=在[0,1]上有个根，若初值取00.95x =，迭代⽅法113cos 244k k x x π+=-的收敛阶是 5.解⽅程2210x x -+=的Newton 迭代⽅法为___________，其收敛阶为___________6.设()s x = 3232323,[0,1]31,[1,2]ax x x x x x bx x +-+∈--+∈为三次样条函数，则a = ___________b =___________7.要想求积公式：1121()(()f x dx A f f x -≈+?的代数精度尽可能⾼，参数1A = ___________ 2x =___________此时其代数精度为：___________ 8.⽤线性多步法2121(0.50.5)n n n n n y y h f f f ++++-=-+来求解初值问题00'(,),(),y f x y y x y ==其中(,)n n n f f x y =，该⽅法的局部截断误差为___________，设,0,f y µµ=?其绝对稳定性空间是___________9.⽤线性多步法2121()n n n n n y ay by h f f ++++-+=-来求解初值问题00'(,),(),y f x y y x y ==其中(,)n n n f f x y =，希望该⽅法的阶尽可能⾼，那么a = ___________ b =___________，此时该⽅法是⼏阶的：___________10.已知[1,1]-上的四次legendre 多项式为4241()(35303)8L x x x =-+,求积分1241()()ax bx c L x dx -++=?___________其中,,a b c 为常数。
数值分析A卷
一、 填空题（每空4分，共20分）1. 设函数f (x )区间[a ，b]内有二阶连续导数，且f (a )f (b )<0, 当 时，用双点弦截法产生的解序列收敛到方程f (x )=0的根。
2. 用牛顿下山法求解方程033=-x x 根的迭代公式是 ，下山条件是 。
3. 已知a =3.201，b =0.57是经过四舍五入后得到的近似值，则a ⨯b 有 位有效数字，a +b 有 位有效数字。
4. 当x =1，-1，2时，对应的函数值分别为f (-1)=0，f (0)=2，f (4)=10，则f (x )的拉格朗日插值多项式是 。
5. 设有矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=4032A ，则‖A ‖1＝_______。
二、 选择（每题4分，共40分）1. 已知数x 1=721 x 2=0.721 x 3=0.700 x 4=7*10-2是由四舍五入得到的，则它们的有效数字的位数应分别为( )。
A. 3，3，3，1B. 3，3，3，3C. 3，3，1，1D. 3，3，3，22. 为求方程x 3―x 2―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.111-=+n n x x B. 2111n n x x +=+ C. 3211n n x x +=+ D. 11221+++=+n n n n x x x x3. 线性方程组 AX=B 能用高斯消元法求解的充分必要条件是（ ）。
A. A 为对称矩阵B. A 为实矩阵C. ∣A ∣≠0D. A 的各阶顺序主子式不为零4. 用选主元的方法解线性方程组AX ＝B ，是为了（ ）。
A. 提高计算速度B. 减少舍入误差C. 减少相对误差D. 方便计算5. 下列说法不正确的是（ ）。
A. 二分法不能用于求函数f (x )=0的复根。
B. 方程求根的迭代解法的迭代函数为ϕ(x)，则迭代收敛的充分条件是ϕ(x)<1。
新疆大学数值分析考试答案A
新疆大学2007至2008学年第一学期期末考试{数值分析与实验} 试题(A)卷标准答案及评分标准开课院（系）:数学学院 学生班级: 信计04-2、应数04-2 考试方式：笔试 2008年1月第一部分 选择题（共20分）一、 单项选择题（本大题共5小题，每题只有一个正确答案，答对一题得4分，共20分）1.D;2.B;3.C;4.A;5.D第二部分 非选择题（共80分）二、填空题(本大题共3小题，有5空，每空3分,共15分。
)1. 1；2. 1 , 1+n ；3.()()()2f a h f a h f a h +--'≈,2()O h (或 二阶) 三、计算题（第一小题10分）1、解：因3.316 6=，由于 13,a =要使 *()0.001r x δ≤，则(1)*110()2n r x a δ--≤31100.0016-=⨯≤时，有n=4。
取近似值* 3.317x =，即取四位有效数字,其相对误差限就小于0.1% 。
计算题（第二小题10分）2、解： 先构造基函数2001122()()()()L x y l x y l x y l x =++;+2(1336)/21x x -+2(10)L =3.1714计算题（第三小题15分）3、解：首先将[0,1]变换到[-1,1]上，然后利用最小零偏差定理求解。
令21,t x =-则当x 在[0,1]变换时，[1,1]t ∈-，此时设*3() f(x) [01]P x 为在，上的三次最佳一直逼近多项式， 由于1()2t f +的首项系数为412，故有 16[1()2t f +-*3441t+11()]()22P T t -= 即 *34t+1t+11()()()22168P f T t =-⨯其中424()881T t t t =-+，从而 *323()55/4/4129/128P x x x x =-+-，[0,1]x ∈计算题（第四小题15分）4、解：利用复化梯形公式 ，n=4,h=1/4,2()/(4)f x x x =+， 因此 =0.1109四、证明题（第一小题7分）[依定义，对x k (k ＝0，1，2，3，…)，找公式精确成立的k 数值]证明：当f (x )取1，x ，x 2，…计算求积公式何时精确成立。
数值分析试题(A)06.5.27.
数值分析试题院系： 专业： 分数：姓名： 学号： 日期：2006.5.27 一、 填空题(每空2分，共20分) 1．设1221A -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦，则A 的奇异值1_____.σ= 2. 已知2()P x 是用极小化插值法得到的sin x 在[0,3]上的二次插值多项式，则2()P x 的 截断误差上界为2()sin ()R x x P x =-≤_________. 3. 设42()231f x x x =++和节点,0,1,2,2k k x k ==则015[,,,]________f x x x = 和40()_________f x ∆=.4．如下两种计算1e -近似值的方法中哪种方法能够提供较好的近似。
_____方法1： 19101!n en --=⎛⎫≈ ⎪⎝⎭∑ 方法2：19101(9)!n e n --=⎛⎫≈ ⎪-⎝⎭∑5. 已知α是非线性方程f (x )=0的二重根，试构造至少二阶收敛的迭代格式__________________.6．给出求解线性方程组1231231238892688x x x x x x x x x -++=-⎧⎪-+=⎨⎪-+-=⎩ 的收敛的Jacobi 迭代格式（分量形式）______________________及相应的迭代矩阵______________________。
7. 解线性方程组Ax=b 的简单迭代格式(1)()k k xB xg +=+收敛的充要条件是__________.8. 下面Matlab 程序所解决的数学问题为____________________. function x=fun(A,b)n=length(b);x=zeros(n,1); x(n)=b(n)/A(n,n);for i =n-1:-1:1x(i )=(b(i )-A(i ,i +1:n)* x(i +1:n))/A(i ,i);end二、(15分) 已知方程组Ax=b ，即12121.000122x x x x +=⎧⎨+=⎩有解x =（2，0）T，(1) 求()cond A ∞；(2) 求右端项有小扰动的方程组12121.00012.00012x x x x +=⎧⎨+=⎩的解x x +∆；(3) 计算b b∞∞∆和x x∞∞∆，结果说明了什么问题。
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数值分析A试题
1.(1)sin(x)的pade(3*3)逼近
(2)确定求击公式的待定参数，使代数精度尽量高并指出代数精度是多少，判断是否为 Gauss型
2.给出一多步线性方法，要求作出
(1)该方法误差主项和阶的判定
(2)相容性判定
(3)是否满足根条件
(4)是否A稳定
3.给定矩阵，要求作上Hessenberg阵和基本QR分解
4.给一非线性方程组，要求
(1)写出相应的牛顿法迭代公式
(2)自己再设计一种迭代方式，并判定其局部收敛性
5.给一矩阵A，含有参数a，要求
(1)用J法的充要条件求a的范围
(2)若a＝0，写出SOR法的分量计算公式，并求最优松弛因子
6.压缩影射原理中不动点的存在性和唯一性证明
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1.1)求sin(x)的pade(3*3)逼近R33
2)确定求积公式的待定参数，使其代数精度尽量高并指出代数精度是多少，
判断是否为Gauss型
(区间是-2到2,被积函数是f(x),求积公式为Af(-α)+Bf(0)+Cf(α))
2.给出一多步线性方法，y(n+2)=y(n)+h[f(n)+f(n+2)]
1)求此方法局部截断误差主项,并判断方法的阶
2)是否相容
3)是否满足根条件,是否收敛
4)是否A稳定
3.给定矩阵A,B.
5 1 -2 3 4 0
A= -3 2 1 B= 4 4 1
4 1 3 0 0 2
1)用正交相似变换把A变化成上Hessenberg型矩阵
2)对B做一次QR分解
4.给一非线性方程组
3(X1)^2-(X2)^2=0
3(X1)(X2)^2-(X1)^3-1=0
此方程组在D{0.4<=X1=<0.6 ; 0.5<=X2<=1}上有精确解X*
要求
1)写出相应的牛顿法迭代公式,给定X(0)=(0.55,0.9)T,求X(1)
2)已知X*=(1/2,3^(1/2)/2)T,求一种不动点迭代方式，并判定其局部收敛性
5.给一矩阵A和向量b
4 -2 a 2
A= -2 4 -1 b= 6
a -1 4 5
1)求使J法迭代收敛的a的范围(注意使用最简单的收敛充要条件)
2)若a＝0,写出SOR法的分量计算公式,并求最优松弛因子Wopt
6.||G(x)-G(y)||<=L||x-y|| 0<L<1 G(D0)是D0的真子集
求证G(x)在D0中存在唯一的不动点
一．填空题
1.求矩阵2范数和cond的题
2.Ax=b,A=[1,a,a;a,1,a;a,a,1],b=[1,2,3]'(或者3,2,1,我记不清了)
(1)如果0<=a<c时GS方法收敛，求c的最大值
（2）a=1/2，x(0)=(0,0,0)，求迭代两次的x(2)
(3)a=1/2，jacobi方法收敛不？为啥
3.给一个函数，给5个点，求拉各朗日插值多项式
4.稳定方法求解良性问题是否一定收敛？
二。
计算题
1.非线性方程组问题
给F（s）
(1)如果x(k+1)=x(k)+1/4F(x(k))，证明这个迭代方法在x*=[1,1,1]'
附近局部收敛。
(2)newton求两步
2.Euler的显式和隐士方法
(1)求两方法的局部截断误差
（2）两方法几阶的？梯形方法几阶？
（3）显示Euler的绝对稳定域
(4)证明隐士的步长可以随便选
3.(1)用houleholder变换QR分解A
(2)利用上面的分解求Ax=b的解x
三。
证明
Ax=b,A(x+deltax)=b+deltab
证明deltax的范数/x的范数<=cond(A)[deltab的范数/b的范数] --。