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1、第一章绪论一、选择题(四个选项中仅有一项符合题目要求,每小题3分,共计15分)∗1、近似数x=0.231关于真值x=0.229有()位有效数字。(1)1;(2)2;(3)3;(4)4。42、取3≈1732.计算x=−()31,下列方法中哪种最好?()21616(1)28163−;(2)()423−;(3);(4)。24()423+()31+3、下列说法中不属于数值方法设计中的可靠性分析的是()。(1)方法收敛性;(2)方法的稳定性;(3)方法的计算量;(4)方法的误差估计。4、下列说法错误的是()。
2、(1)如果一个近似数的每一位都是有效数字,则称该近似数为有效数;(2)凡是经“四舍五入”得到的近似数都是有效数;(3)数值方法的稳定性是指初始数据的扰动对计算结果的影响;(4)病态问题是由数学问题本身的性质决定的,与数值方法有关。∗∗5、已知近似数x的相对误差限为0.3%,则x至少有()位有效数字。(1)1;(2)2;(3)3;(4)5。二、填空题(每小题3分,共计15分)∗1、设π的近似数π有4位有效数字,则其相对误差限为_______。∗∗2、x的相对误差约是x的相对误差的倍。3、计算球体积时要
3、使相对误差限为10%,问测量半径时允许的相对误差限是。4、规格化浮点数系F=−(,,,)2412中一共有个数11−1−x5、用数[]1+e作为计算积分I=∫edx的近似值,产生的主要误差是。20∗∗∗三、(13分)对于有效数xxx=−3.105,=0.001,=0.100,估计下列算式是相对误差限123∗yxxxyxxxy=++∗∗∗;;=∗∗∗=x2112321233∗。x3四、(16分)写出下列各题的合理计算路径,使计算结果更精确(不必计算结果),并说明理由。1−cosx11−x(1),xx≠0
4、1且<<;(2)−,x<<1;sinx121++xx11x+1dt(3)xxx+−−,>>1;(4),x<<1;xx∫x1+t2五、(15分)设序列{}y满足递推关系yyn=10−=1,,12,",若y=≈2141.,计nnn−10算到y时误差有多大?计算过程是否稳定?如果不稳定,试给出一种稳定的计算方法,并说10明理由。∗∗∗六、(13分)已测得某场地长x的值为x=110米,宽y的值为y=80米,已知xx−≤02.∗米,yy−≤01.米。试求面积sx=y的绝对误差限和相对误差限。*∗m七、(13分
5、)设x的近似数x表示为x.=±01aa""aa×0,证明:若a是有效数字,12knk1−−()k1∗∗1−k则其相对误差不超过×10;若已知相对误差e,且e≤×10,则a必为有效数字。rrk22第二章非线性方程的数值解法自测题一、选择题(四个选项中仅有一项符合题目要求,每小题3分,共计15分)31、已知方程xx−−=250在区间[,]23存在唯一正根,若用二分法计算,至少迭代()1−3次可以保证误差不超过×10。2(1)5;(2)7;(3)10;(4)12。2、已知求方程fx()=0在区间[,]ab
6、上的根的不动点迭代为xx=ϕ(),k=012,,,",对kk+1于其产生的数列{}x,下列说法正确的是()k(1)若数列{}x收敛,则迭代函数ϕ()x唯一;k(2)若对∀∈xabx[,],()ϕ′<1,则{x}收敛;k(3)若∀∈xabx[,],()ϕ′>1,则{}x收敛;k(4)若∀∈xabxL[,],()ϕ′≤<1,则{x}收敛。k223、若迭代法xa=+x收敛于2,且要求收敛阶尽量高,则a的值为()。kk+123xk11212(1);(2);(3);(4)。33334、求方程根的二分法的收敛阶
7、为()(1)线性收敛;(2)超线性收敛;(3)平方收敛;(4)局部平方收敛。5、解非线性方程fx()0=的牛顿迭代法的收敛阶为()。(1)线性收敛;(2)局部线性收敛;(3)平方收敛;(4)局部平方收敛。二、填空题(每小题3分,共计15分)2qara31、若使迭代公式xp=++x产生的序列收敛到a,并使其收敛阶尽可能高,kk+125xxkk则常数pqr,,的值分别为____________________。2、设函数f()x在区间[,]ab上有足够阶连续导数,pab∈[,]为f()x的一个m重零点,
8、则f()xk迭代公式xxm=−的收敛阶至少是_______。kk+1f′()xk3、求方程根的割线法的收敛阶为____。32⎡⎤x−2y4、设向量函数Fxy(,)=⎢⎥,则其导函数在点(,)12值F′(,)12=。22⎣⎦xx+y5、求5的Newton迭代格式为。1π三、(12分)已知方程22xx−−sin=0在[,]内存在唯一根,(1)试建立一种收敛于22方程根的迭代方法,并说明收敛的理由;(2)写出相应的Steffenson迭代格式,并以x=15.0为初值迭代一步