数值计算方法
要求:
一、 独立完成,下面已将五组题目列出,请任选其中一组题目作答,
每人只答一组题目,多答无效,满分100分;
二、答题步骤:
1. 使用A4纸打印学院指定答题纸(答题纸请详见附件);
2. 在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答;答题纸上全部信息要求手写,包括学号、姓名等基本信息和答题内容,请写明题型、题号;
三、提交方式:请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word
文档中上传(只粘贴部分内容的图片不给分),图片请保持正向、清晰;
1. 完成的作业应另存为保存类型是“Word97-2003”提交;
2. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”;
3. 文件容量大小:不得超过20MB。
提示:未按要求作答题目的作业及雷同作业,成绩以0分记!
题目如下:
第一组:
一、 计算题(共56分)
1、 (28分)
设有线性方程组 ,其中
(1)求 分解;
(2)求方程组的解
(3) 判断矩阵 的正定性
2、(28分)
用列主元素消元法求解方程组
二、 论述题(共44分)
1、 (28分)
已知方程组 ,其中
(1)写出该方程组的Jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法的分量形式;
(2)判断(1)中两种方法的收敛性,如果均收敛,说明哪一种方法收敛更快。
2、(16分)
使用高斯消去法解线性代数方程组,一般为什么要用选主元的技术?
第二组:
一、 综合题(共82分)
1、 (28分)
已知下列函数表:
0 1 2 3
1 3 9 27
(1)写出相应的三次Lagrange插值多项式;
(2)作均差表,写出相应的三次Newton插值多项式,并计算 的近似值。
2、(24分)
求方程组 的最小二乘解
3、(30分)
已知线性方程组
(1)写出雅可比迭代公式、高斯-塞德尔迭代公式;
(2)对于初始值 ,应用雅可比迭代公式、高斯-塞德尔迭代公式分别计算 (保留小数点后五位数字)
二、简述题(共18分)
1. 数值求积公式 是否为插值型求积公式?为什么?其代数精度是多少?
第三组:
一、计算题(共76分)
1、(22分)用高斯消元法求解下列方程组
2、(31分)
用雅可比方法求矩阵 的特征值和特征向量
3、(23分)
求过点(-1,-2),(1,0)(3,-6),(4,3)的三次插值多项式
二、简述题(24分)
写出梯形公式和辛卜生公式,并用来分别计算积分
第四组:
一、计算题(共48分)
1、(24分)
取5个等距节点 ,分别用复化梯形公式和复化辛普生公式计算积分 的近似值(保留4位小数)。
2、(24分)
设 ,求
1、(30分)
已知方程组 ,其中
,
(1)列出Jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法的分量形式;
(2)讨论上述两种迭代法的收敛性。
2、(22分)
数值积分公式 ,是否为插值型求积公式,为什么?又该公式的代数精度是多少?
第五组:
计算题
1. 写出求解线性代数方程组
的Gauss-Seidel迭代格式,并分析此格式的敛散性。(28分)
2.
(1)写出以0,1,2为插值节点的二次Lagrange插值多项式 ;
(2)以0,1,2为求积节点,建立求积分 的一个插值型求积公式,并推导此求积公式的截断误差。(41分)
3. 利用Gauss变换阵,求矩阵 的LU分解。(要求写出分解过程)
(31分)