数值计算方法与Matlab试卷样卷

发布 2019-07-05 03:45:37 阅读 2187

一.填空题:(共42分, 每空3分)

1.设,则的近似值12.566370具有位有效数字,其绝对误差限。

2. 解线性方程组的sor迭代法的分量计算格式为(其中松弛因子为),为加快迭代法的收敛速度,通常松弛因子的取值范围是。

3. 根据样条函数的定义,区间上的m次样条函数除了满足在每一子区间(k = 0,1,…,n)上是次数不超过m的多项式外,还满足:.

4. 设是区间上权的最高次项系数为1的正交多项式序列,则, .若为在子空间中的最佳平方逼近,则从几何角度上看,是在中的。

5. 数值积分的复化梯形公式和复化cotes公式的收敛阶分别是。

6. 当我们使用romberg算法计算积分时,得到变步长梯形序列(见下表),请继续使用该算法,填写下表对角线上的空格(保留4位小数).

7. 一电路有电感l,外加电压,它们满足关系式,其中电路中的电阻r = 0.142欧姆,电感l = 0.98亨利,i为电流。在某些时刻t测取电流的值,得到下列数据:

以适当的三点数值微分公式计算电压在如下时刻的近似值(保留5位有效数字),

二.解下列各题:(每题9分,共36分)

1. 利用gauss-legendre三点求积公式计算积分(结果保留6位小数)。

2. 用gauss消去法求解方程组,并写出系数矩阵的lu分解(要求写出详细求解过程)。 若常数项有扰动(),则相应地引起解向量的误差为,试求的上界。

3. 若用复化simpson公式计算积分,问:需要取多少个节点处的函数值,才能保证计算结果至少有四位有效数字?

4.用四阶runge-kutta法写出求解下列初值问题的计算格式并计算的近似值(步长,保留五位有效数字),。

三。 应用题:(每题11分,共22分)

1.某地区人口总量**。该地区1978—2023年人口数据如下:

在该时期,人口总数增长趋势呈现指数型:,试用最小二乘法求出(结果保留四位小数)。(提示:为计算方便可将时间作一平移变换t = t-1978.)

2.一辆车沿着一条直线行进,并在某些点上记下所花费的时间,下表中列出观测值,以4阶多项式估计此车在t = 10秒时的位置和速度(计算结果保留二位小数)。

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