数值分析模拟4
2008~2009 学年第一学期硕士研究生期末考试试题
注意:所有的答题内容必须答在答题纸上,凡答在试题或草稿纸上的一律无效。 一、(本题共 3 小题,每题 8 分,共 24 分) 解答下面各题: 1) 下表给出了函数f (x) 在一些节点上的函数值:
用复化 Simpson 求积公式近似计算函数f (x)在区间[0, 0.8]上的积分。
2) 已知函数y= f (x)的观察值如下表所示, 使用 Newton 插值法求其插值多项式。
3) 取初值为 2,利用 Newton 迭代法求方程:
在[0,2]中的近似解。要求迭代两次。(如果计算结果用小数表示,则最后结果应保留 5 位小数)。
二、(本题 15 分) 设常数 a≠0,试求 a 的取值范围,使得用雅可比(Jacobi)迭代法求解下面线性方程组时是收敛的。
三、(本题 16 分) 利用 Hermite 插值多项式构造下面的求积公式:
并导出其积分余项。
四(14 分)(15 分) 已知方程
在0.2附近有解,建立用于求
解此解的收敛的迭代公式。并问如何设置迭代终止条件可以保证计算结果具有 4 位有效数字(不计舍入误差)。
五、(15 分)对初值问题
导出改进 Euler 方法的近似解的表达式,
并与准确解
相比较。
六(15 分)设A为n阶对称正定矩阵,从方程组Ax = b的近似解发依次求得
使得
然后令
出其
中:e i为 n 阶单位矩阵的第 i 列,
请验证这样得到的迭代算法就是 Gauss-Seidle 迭代法。