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数值分析习题与答案.pdfVIP

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不飞则已,一飞冲天;不鸣则已,一鸣惊人。——《韩非子》

第一章绪论

习题一

1.设x0,x*的相对误差为δ,求f(x)=lnx的误差限。

解:求lnx的误差极限就是求f(x)=lnx的误差限,由公式(1.2.4)有

已知x*的相对误差满足,而,故

2.下列各数都是经过四舍五入得到的近似值,试指出它们有几位有效数

字,并给出其误差限与相对误差限。

解:直接根据定义和式(1.2.2

有5位有效数字,其误差限,相对误差限

有2位有效数字,

有5位有效数字,

3.下列公式如何才比较准确?

(1)

(2)

解:要使计算较准确,主要是避免两相近数相减,故应变换所给公式。

(1)

不飞则已,一飞冲天;不鸣则已,一鸣惊人。——《韩非子》

(2)

4.近似数x*=0.0310,是3位有数数字。

5.计算取,利用:式计算误差最小。

四个选项:

第二、三章插值与函数逼近

习题二、三

1.给定的数值表

用线性插值与二次插值计算ln0.54的近似值并估计误差限.

解:仍可使用n=1及n=2的Lagrange插值或Newton插值,并应用误差估

计(5.8)。线性插值时,用0.5及0.6两点,用Newton插值

误差限,因,故

二次插值时,用0.5,0.6,0.7三点,作二次Newton插值

误差限,故

不飞则已,一飞冲天;不鸣则已,一鸣惊人。——《韩非子》

2.在-4≤x≤4上给出的等距节点函数表,若用二次插值法求的近

似值,要使误差不超过,函数表的步长h应取多少?

解:用误差估计式(5.8),

3.若,求和.

解:由均差与导数关系

于是

4.若互异,求的值,

这里p≤n+1.

解:,由均差对称性可知当

而当P=n+1时

不飞则已,一飞冲天;不鸣则已,一鸣惊人。——《韩非子》

于是得

5.求证.

解:解:只要按差分定义直接展开得

6.已知的函数表

求出三次Newton均差插值多项式,计算f(0.23)的近似值并用均差的余

项表达式估计误差.

解:根据给定函数表构造均差表

由式(5.14)当n=3时得Newton均差插值多项式

N3(x)=1.0067x+0.08367x(x-0.2)+0.17400x(x-0.2)(x-0.3)

由此可得

f(0.23)N3(0.23)=0.23203

由余项表达式(5.15)可得

由于

不飞则已,一飞冲天;不鸣则已,一鸣惊人。——《韩非子》

7.给定f(x)=cosx的函数表

用Newton等距插值公式计算cos0.048及cos0.566的近似值并估计误

解:先构造差分表

计算

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