数值计算方法试题集及答案

《计算方法》期中复习试题一、填空题：1、已知3.1)3(,2.1)2(,0.1)1(===f f f ，则用辛普生（辛卜生）公式计算求得⎰≈31_________)(dx x f ,用三点式求得≈')1(f 。

答案：，2、1)3(,2)2(,1)1(==-=f f f ，则过这三点的二次插值多项式中2x 的系数为 ，拉格朗日插值多项式为 。

答案：-1，)2)(1(21)3)(1(2)3)(2(21)(2--------=x x x x x x x L3、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字；4、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( )；答案)(1)(1n n n n n x f x f x x x '---=+5、对1)(3++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 )；6、计算方法主要研究( 截断 )误差和( 舍入 )误差；7、用二分法求非线性方程f (x )=0在区间(a ,b )内的根时，二分n 次后的误差限为( 12+-n a b )；8、已知f (1)＝2，f (2)＝3，f (4)＝，则二次Newton 插值多项式中x 2系数为( )；11、 两点式高斯型求积公式⎰10d )(x x f ≈(⎰++-≈1)]3213()3213([21d )(f f x x f )，代数精度为( 5 )；12、 为了使计算32)1(6)1(41310---+-+=x x x y 的乘除法次数尽量地少，应将该表达式改写为11,))64(3(10-=-++=x t t t t y ，为了减少舍入误差，应将表达式19992001-改写为199920012+ 。

13、 用二分法求方程01)(3=-+=x x x f 在区间[0,1]内的根,进行一步后根的所在区间为 ，1 ,进行两步后根的所在区间为 ， 。

14、 计算积分⎰15.0d xx ,取4位有效数字。

用梯形公式计算求得的近似值为 ，用辛卜生公式计算求得的近似值为 ，梯形公式的代数精度为 1 ，辛卜生公式的代数精度为 3 。

15、 设46)2(,16)1(,0)0(===f f f ,则=)(1x l )2()(1--=x x x l ，)(x f 的二次牛顿插值多项式为 )1(716)(2-+=x x x x N 。

16、 求积公式⎰∑=≈ba k nk k x f A x x f )(d )(0的代数精度以( 高斯型 )求积公式为最高，具有( 12+n )次代数精度。

17、 已知f (1)=1,f (3)=5,f (5)=-3,用辛普生求积公式求⎰51d )(xx f ≈( 12 )。

18、 设f (1)=1， f (2)=2，f (3)=0，用三点式求≈')1(f ( )。

19、如果用二分法求方程043=-+x x 在区间]2,1[内的根精确到三位小数，需对分（ 10 ）次。

20、已知⎪⎩⎪⎨⎧≤≤+-+-+-≤≤=31)1()1()1(2110)(233x c x b x a x x x x S 是三次样条函数，则a =( 3 )，b =（ 3 ），c =（ 1 ）。

21、)(,),(),(10x l x l x l n Λ是以整数点n x x x ,,,10Λ为节点的Lagrange 插值基函数，则∑==nk kx l0)(( 1 )，∑==nk k jk x lx 0)((jx )，当2≥n 时=++∑=)()3(204x l x xk k n k k( 324++x x )。

22、区间[]b a ,上的三次样条插值函数)(x S 在[]b a ,上具有直到_____2_____阶的连续导数。

23、改变函数f x x x ()=+-1 (x >>1)的形式，使计算结果较精确 ()x x x f ++=11。

24、若用二分法求方程()0=x f 在区间[1,2]内的根，要求精确到第3位小数，则需要对分 10 次。

25、设()⎩⎨⎧≤≤+++≤≤=21,10,2233x c bx ax x x x x S 是3次样条函数，则 a= 3 , b= -3 , c= 1 。

26、若用复化梯形公式计算⎰10dxe x ，要求误差不超过610-，利用余项公式估计，至少用 477个求积节点。

27、若4321()f x x x =++，则差商2481632[,,,,]f = 3 。

28、数值积分公式11218019()[()()()]f x dx f f f -'≈-++⎰的代数精度为2 。

选择题1、三点的高斯求积公式的代数精度为( B )。

A ． 2B ．5C ． 3D ． 4 2、舍入误差是( A )产生的误差。

A. 只取有限位数 B ．模型准确值与用数值方法求得的准确值 C ． 观察与测量 D ．数学模型准确值与实际值 3、是π的有( B )位有效数字的近似值。

A ． 6B ． 5C ． 4D ． 7 4、用 1+x 近似表示e x 所产生的误差是( C )误差。

A ． 模型B ． 观测C ． 截断D ． 舍入5、用1+3x近似表示31x +所产生的误差是( D )误差。

A ． 舍入B ． 观测C ． 模型D ． 截断 6、-324．7500是舍入得到的近似值，它有( C )位有效数字。

A ． 5 B ． 6 C ． 7 D ． 87、设f (-1)=1,f (0)=3,f (2)=4,则抛物插值多项式中x 2的系数为( A )。

A ． –0．5B ． 0．5C ． 2D ． -2 8、三点的高斯型求积公式的代数精度为( C )。

A ． 3 B ． 4 C ． 5 D ． 2 9、( D )的3位有效数字是×102。

(A) ×103 (B) ×10－2 (C) (D) ×10－110、用简单迭代法求方程f(x)=0的实根，把方程f(x)=0表示成x=?(x)，则f(x)=0的根是( B )。

(A) y=?(x)与x 轴交点的横坐标 (B) y=x 与y=?(x)交点的横坐标 (C) y=x 与x 轴的交点的横坐标 (D) y=x 与y=?(x)的交点 11、拉格朗日插值多项式的余项是( B ),牛顿插值多项式的余项是( C ) 。

(A) f(x,x0,x1,x2,…,xn)(x －x1)(x －x2)…(x －xn －1)(x －xn)，(B))!1()()()()()1(+=-=+n f x P x f x R n n n ξ (C) f(x,x0,x1,x2,…,xn)(x －x0)(x －x1)(x －x2)…(x －xn －1)(x －xn)， (D))()!1()()()()(1)1(x n f x P x f x R n n n n +++=-=ωξ12、用牛顿切线法解方程f(x)=0，选初始值x0满足( A ),则它的解数列{xn}n=0,1,2,…一定收敛到方程f(x)=0的根。

13、为求方程x3―x2―1=0在区间[,]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 )。

(A)11:,1112-=-=+k k x x x x 迭代公式(B)21211:,11kk x x x x +=+=+迭代公式(C)3/12123)1(:,1k k x x x x +=+=+迭代公式(D)11:,122123+++==-+k k kk x x x x x x 迭代公式14、在牛顿-柯特斯求积公式：⎰∑=-≈bani i n i x f C a b dx x f 0)()()()(中，当系数)(n i C 是负值时，公式的稳定性不能保证，所以实际应用中，当（ ）时的牛顿-柯特斯求积公式不使用。

（1）8≥n ， （2）7≥n ， （3）10≥n ， （4）6≥n ，（1）二次； （2）三次； （3）四次； （4）五次151732.≈计算41)x =，下列方法中哪种最好？（ ）(A)28- (B)24(-； (C ) ； (D) 。

26、已知330221224()()()x x S x x a x b x ⎧≤≤=⎨-+-+≤≤⎩是三次样条函数，则,a b 的值为( )(A )6，6； (B)6，8； (C)8，6； (D)8，8。

）(A)； (B)4； (C) ； (D ) 2。

17、形如112233()()()()ba f x dx A f x A f x A f x ≈++⎰的高斯（Gauss ）型求积公式的代数精度为（ ）(A)9； (B)7； (C ) 5； (D) 3。

18Newton 迭代格式为( )(A)132k k k x x x +=+；(B )1322k k k x x x +=+；(C) 122k k k x x x +=+；(D) 133k k k x x x +=+。

19、用二分法求方程324100x x +-=在区间12[,]内的实根，要求误差限为31102ε-=⨯，则对分次数至少为( )(A )10； (B)12； (C)8； (D)9。

20、设()i l x 是以019(,,,)k x k k ==L 为节点的Lagrange 插值基函数，则9()ik kl k ==∑( )(A)x ； （B ）k ； （C ）i ； （D ）1。

33、5个节点的牛顿-柯特斯求积公式，至少具有( )次代数精度 (A )5； (B)4； (C)6； (D)3。

21、已知330221224()()()x x S x x a x b x ⎧≤≤=⎨-+-+≤≤⎩是三次样条函数，则,a b 的值为( ) (A )6，6； (B)6，8； (C)8，6； (D)8，8。

35、已知方程3250x x --=在2x =附近有根，下列迭代格式中在02x =不收敛的是( )(A)1k x +=；(B)1k x += (C )315k k k x x x +=--； (D)3122532k k k x x x ++=-。

(A ) 4； (B)2； (C)1； (D)3。

23、5个节点的Gauss 型求积公式的最高代数精度为( ) (A)8； (B )9； (C)10； (D)11。

三、是非题（认为正确的在后面的括弧中打?，否则打?）1、已知观察值)210()(m i y x i i ，，，，，Λ=,用最小二乘法求n 次拟合多项式)(x P n 时，)(x P n 的次数n 可以任意取。

( )2、用1-22x 近似表示cos x 产生舍入误差。

( )3、))(())((210120x x x x x x x x ----表示在节点x 1的二次(拉格朗日)插值基函数。