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20022003学年-西安建筑科技大学
西安建筑科技大学考试试卷
2002~2003学年第二学期
考试科目: 计算方法
专业班级: 姓名: 学号:
1.(10分)用矩阵的LU分解法解方程组
2.(10分)求方程在[1.5,2]内的近似解:取x0=2,用Newton迭代法迭代三次,求出x≈x3。
3.(20分)求过下面四个点的Lagrange插值多项式L3(x)和Newton插值多项式N3(x)。
x -2 -1 0 1 f(x) -2 1 1 -1
4.(10分)根据如下函数表
X 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 f(x) 1.543 1.668 1.811 1.971 2.151 2.332 2.577 用中心差分公式,分别取h=0.3,0.1计算
5.(20分)对方程组
(1)写出其Jacobi迭代格式,并据迭代矩阵的范数,说明该迭代格式收敛。
(2)写出题中方程组的Seidel迭代格式,取,迭代求出,,。
6.(15分)分别用复合梯形公式T6和复合Simpson公式S3计算定积分。
7.(15分)用改进的Euler公式,求初值问题
在x1=0.1,x2=0.2,x3=0.3三点处的数值解(即当x0=0,y0=1,h=0.1时,求出y1,y2,y3)
参考答案
1.(10分)解:设 (1分)
(4分)LUX=b
其中设UX=y,则Ly=b (2分)
∴y=(2,-1,1)T UX=y (2分)
∴x=(0,-2,1)T (1分)
2.(10分)解:牛顿迭代法公式 (1分)
, (1分)
Newton迭代公式:
∴ (3分)
x0=2代入x1=1.870967742(1分)x2=1.855780702(1分)x3=1.855584561(1分)
x≈x3=1.85558(2分)
3.(20分)解:(1)L3(x)=lo(x)yo+l1(x)y1+l2(x)y2+l3(x)y3 (1分)
得出 (2分) (2分)
(2分)(2分)
∴
(1分)
(2)(1分)
(2分) (2分)
(2分), (2分)
∴(1分)
4.(10分)解:中心差分公式 (2分)
取h=0.3时, (4分)
取h=0.1时, (4分)
5.(20分)
(1)解:其Jacobi迭代格式为:
(5分) (6分)
<1 (2分)
∴收敛 (1分)
(2)解:其Seidle迭代格式为:
(5分)
T
T (2分)
T (2分)
T (1分)
6.(15分)
解:(2分)
(3分)
(3分)
f(0)=1,f(0.1)=0.9090,f(0.2)=.08333,f(0.3)=0.7692,f(0.4)=0.7142,
f(0.5)=0.6667,f(0.6)=0.625 (7分)
7.(15分)解:改进的欧拉公式: (2分)
初值x0=0,y0=1 (2分)
x0=0, y0=1,yp=1.1 (3分)
x1=0.1,y1=1.1+0.05[1+1.2]=1+0.11=1.11 yp=1.231 (3分)
x2=0.2,y2=1.24205 yp=1.38625 (3分)
x3=0.3,y3=1 (2分)
成绩
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