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北理工考博数值分析——试卷

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一、填空题:(共 20 分) 1 . 非奇异矩阵的条件数为,条件数的大小反映了方程组的。 2 . 的相对误差和的相对误差之间的关系是。 3 . 给 出 一个 求 解对 任 意 初 值 都 收 敛 的 迭 代 公 式,说明如何获得及收敛理由。 4. 设为互异节点,为对应节点上的拉格朗日插值基函数,则, 。 5.设 互异, 则当时,;。 6 . 数 值 积 分 公 式的 代 数 精 确 度是 ,_ _ _ _ Gau ss 型求积公式。 二、(10 分)设 阶矩阵对称正定,用迭代公式 求解。问实数取何值时迭代收敛? 三、(13 分)设有线性方程组, (1)将系数矩阵 A 分解为,求;(2 )求解方程组。 四、(10 分)用最小二乘法确定中的参数和,使该函数曲线拟合于下 列形式的数据(推导满足的正则方程组)。 五、(10 分)求四次插值多项式,使其满足条件 ,并写出插值余项。 六、(10 分)设,考虑方程,证明求解该方程的牛顿 法 产 生 的 序 列( 其 中) 是 收 敛 的 ; 并 求, 使 得。 七、(15 分)对于积分,当要求误差小于时,用复化梯形公式及 复化抛物线公式计算近似值时,所需节点数及步长分别为多少?计算满足精度要求的 近似值。 八、(12 分)试求系数,使 3 步公式 的阶数尽可能高,并写出其局部截断误差的主项。 一、(12 分)设有线性方程组, (1) 将系数矩阵 A 分解为 L 和 U 的乘积,其中 L 是单位下三角阵,U 是上三角阵; (2) 解线性方程组 。 二、(18 分) (1)已知数据: 试分别用线性及二次插值计算 的近似值,并估计误差。 (2)设,试求三次插值多项式使得 , 并对任一写出误差估计式。 三、(20 分) (1) 设线性方程组 的系数矩阵 试写出收敛的迭代计算公式; (2) 若线性方程组 的系数矩阵 ,用表示 迭代法和 迭代法收敛的充分必要条件。 四、(15 分) (1) 若用复化梯形、复化辛普森公式计算积分的近似值,要求计算结果有 5 位有效数字, 分别应取多大? (2) 选一复化求积公式计算积分的近似值,要求截断误差小于。 五、(10)确定,使求积公式 的代数精确度尽可能高,并指出是否是 型求积公式。 六、(15 分)试用 法推导出求 近似值的迭代格式, 并用导出的公式计算 的近似值,要求误差不超过 。 七、(10 分)已有求解常微分方程的二步公式: 欲使此格式的整体截断误差达到最高阶,应取...

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