1、2008 年工程硕士研究生学位课程(数值分析)真题试卷 A 及答案解析(总分:26.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:7,分数:14.00)1.填空题请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。(分数:2.00)_2.为了提高数值计算精度,当正数 z 充分大时,应将表达式 (分数:2.00)_3.设 x 为 x * 的近似值,则 (分数:2.00)_4.已知 A= (分数:2.00)_5.设线性方程组 Ax=b 的系数矩阵 A= (分数:2.00)_6.设 f(x)=3x 4 +8x 3 -98x+1,则差商 f2,4,8,16,32=_(分数:2.00)_7.记 h=(b-a)
2、n,x i =a+ih,0in计算 I(f)= (分数:2.00)_二、计算题(总题数:2,分数:4.00)8.用 Newton 迭代法求非线性方程 x-lnx=2 在(2,+)内的根,要求精确至 6 位有效数,并说明所用迭代格式为什么是收敛的(分数:2.00)_9.用列主元 Gauss 消去法解线性方程组 (分数:2.00)_三、综合题(总题数:4,分数:8.00)10.给定线性方程组 (分数:2.00)_11.给定如下数据表: 求一个不超过 4 次的多项式 H(x),使其满足条件: (分数:2.00)_12.试用 simpson 公式计算积分 (分数:2.00)_13.给定常微分方程初值问
3、题 取正整数 n,并记 h=(b-a)n,x i =a+ih,0in试分析求解公式 (分数:2.00)_2008 年工程硕士研究生学位课程(数值分析)真题试卷 A 答案解析(总分:26.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:7,分数:14.00)1.填空题请完成下列各题,在各题的空处填入恰当的答案。(分数:2.00)_解析:2.为了提高数值计算精度,当正数 z 充分大时,应将表达式 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:3.设 x 为 x * 的近似值,则 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:4.已知 A= (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:9)
4、解析:5.设线性方程组 Ax=b 的系数矩阵 A= (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:a3 或 a-5)解析:6.设 f(x)=3x 4 +8x 3 -98x+1,则差商 f2,4,8,16,32=_(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:3)解析:7.记 h=(b-a)n,x i =a+ih,0in计算 I(f)= (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:二、计算题(总题数:2,分数:4.00)8.用 Newton 迭代法求非线性方程 x-lnx=2 在(2,+)内的根,要求精确至 6 位有效数,并说明所用迭代格式为什么是收敛的(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:
5、记 f(x)=x-lnx-2,则 f“(x)=1- 当 x2 时,f“(x)0又 f(3)=3ln32=1-ln30,f(4)=2-ln40,故方程 f(x)=0 在(2,+)内有唯一解 x * ,且 x * 3,4 Newton 迭代格式为 )解析:9.用列主元 Gauss 消去法解线性方程组 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:三、综合题(总题数:4,分数:8.00)10.给定线性方程组 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:1)Jacobi 迭代格式为 2)Jacobi 迭代矩阵 J 的特征方程为 有 故)解析:11.给定如下数据表: 求一个不超过 4 次的多项式 H
6、(x),使其满足条件: (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由 Herrnite 插值多项式得 H(x)=f(-1)+f-1,-1(x+1)+f-1,-1,0)(x+1) 2 +f-1,-1,0,2(x+1) 2 (x-0)+f-1,-1,0,2,2(x+1) 2 (x-0)(x-2), 建立差商表如下: H(x)=10+(x+1)+3(x+1) 2 - (x+1) 2 x+ )解析:12.试用 simpson 公式计算积分 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: 令 a=2,b=3,f(x)=e x ,得 )解析:13.给定常微分方程初值问题 取正整数 n,并记 h=(b-a)n,x i =a+ih,0in试分析求解公式 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: 所给求解公式是一个 2 阶公式 注 可按下列解法 )解析: