《计算方法》期末复习

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《计算方法》期末复习

一、填空

1.区间[a ,b ]上的三次样条插值函数S (x )在[a ,b ]上具有直到 阶的连续导数。

2.牛顿-柯特斯(Newton-Cotes )数值求积公式∑⎰=-≈n

i i n i b

a x C f a

b dx x f 0

)()()()(,当n 为奇数时,至少具有 次

代数精确度;

3. 已知)2,1(-=T

X ,⎪⎪⎭

⎝⎛--=1 32 7A ,则=A 1 。

4.

所确定的插值多项式的次数是 。

5.牛顿-柯特斯(Newton-Cotes )数值求积公式∑⎰=-≈n

i i n i b

a x C f a

b dx x f 0

)()()()(,当n 为偶数时,至少具有 次

代数精确度。

6.已知)2,1(-=T

X ,⎪⎪⎭

⎝⎛--=1 32 7A ,则=∞)Cond(A 。 7. 为使两点的数值求积公式:)()()(11

10x x f f dx x f ⎰-+≈具有最高的代数精确度,则其求积节点应为 。 8. 若A 是n 阶 阵,则A 的条件数Cond (A )≥1。

二、简答

1.n 方矩阵A 可进行LU 分解的充要条件是什么?

2.叙述任何范数必须满足的公理。定义()[],f x C a b ∈的最大值范数及欧氏范数。 3.构造最佳平方逼近多项式的基本原则是什么? 4.数值积分公式(

()()0

n

b

k k a

k f x dx A f x =≈

∑⎰)的求积系数k

A 主要与哪些因素有关?

5.什么是样条函数?它与分段多项式有什么不同? 6.如果用复化Simpson 公式求

()b

a f x dx ⎰的近似值,那么要将积分区间[],a

b 分成多少等份,才能保证

误差不超过ε?

7.定义Legendre 多项式并给出它们的正交关系式。 8.叙述Gauss--Seidel 迭代格式收敛的充要条件。

9.什么是线性赋范 空间?线性赋范空间一定是内积空间吗?

10.什么是强制边值条件?(或本质边值条件?)什么是自然边值条件?在构造变分问题时,如何处理这两类条件?

三、试用“追赶法”求解线性代数方程组

⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1915834 1

1 3 1 1

2 11 14321x x x x

四、在区间[-1,1]上取基函数x x x x x 2210)(,)(,1)(===ϕϕϕ,求14)(3+=x x f 在[-1,1]上带权1)(=x ρ的最佳平方逼近多项式。

五、设有n 级方阵A ,若存在矩阵范数•,使得1

A I -≤

--11

)(1 六、用牛顿法求115的近似值,要求精度610-=ε。 七、设A ,B 为n 阶矩阵,求证

)()()(B Cond A Cond AB Cond •≤

八、用迭代加速公式求方程x e x -=在x =0.5附近的根*x ,要求精度510-=ε。 九、设x e x f -=)(在30.0,25.0,15.0,10.03210====x x x x 的值分别是0.904837,0.860780,0.778801,0.740818,试构造拉格朗日插值多项式,求x e -在20.0=x 的近似值并估计误差。

十、给定求积节点0113

,44

x x ==,试推出计算积分()10f x dx ⎰的插值型求积公式,并写出它的截断误差。

十一、用最小二乘法求一个形如x a a y

+=的经验公式,使与下列数据相拟合。

十二、设⎥⎥

⎥⎦

⎢⎢⎢⎣⎡-=001122101A ,计算∞A A A ,,21。 十三、用三角分解法解

⎥⎥⎥⎦

⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡201814513252

321321x x x

十四、用最小二乘法求一个形如bx ae x S =)(的经验公式,使它与下列数据相拟合。

)3()2()1()0()(32103

0f A f A f A f A dx x f +++≈⎰

使其具有3次代数精度。

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