数值计算方法复习题1
-
习题一
1.
下列各数都是经过四舍五入得到
的近似数,试指出它们有几位有
效数字以及它们的绝对误差限、
相对误差限。
(
1
)
< br>
;(
3
)
(
6
)
p>
(
1
)
5
,
,
(
6
)
2
< br>,
;(
4
)
;(
7
)
,
;
,
;
(
p>
5
)
1
,
,
,问各近似
;
(
2
)
p>
;
;(
5
)
;(
2
)
2
,
,
;(
3<
/p>
)
4
,
,
;
;
p>
(
4
)
5
,
,
(
7
)
6
< br>,
2.
为使下列各数的近似值的相对误差限不超过
值分别应取几位有效数字?
;
3.
设
(
1
)
;
均为第
1
题
所给数据,估计下列各近似数的误差限。
;
(
2
)
;
(
3
)
(
1
)
4.
计算
结果最好
.
(
1
)
5.
序列
;
(
2
)
;(
3
)
,取
;
(2
)
,利用下列等价表达式计算,
(3)
的
;
(3
)
(4
)
满足递推关系式
(三位有效数字),计算
若
时误差有多大?这个计算过
程稳定吗?
不稳定。从
计算到
时,误差约为
1
6.
求方程
的两个根,使其至少具有四位有效数字(要
求利用
。
,
7.
利用等式变换使下列表达式的计算结果比较精确。
1
)
3
)
4
)
;
;
2
)
;
8.
设
,求证:
1
)
2
)利用(
1
)
中的公式正向递推计算时误差增大;反向递推时误差函数减小。
9.
设
x>0,x*
的相对误差为
δ
,求
f(x
)=ln x
的误差限。
解:求
p>
lnx
的误差极限就是求
f(x)=lnx
的误差限,有
已
知
x*
的
相
对
误
差
,
故
即
p>
10.
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:
直接根据定义得
有
5
位有效数字,其误差限
有
2
< br>位有效数字,
有
5
位有效数字,
11.
下列公式如何才比较准确?
<
/p>
(
1
)
(
2
)
,相对误差限
满
足
,
p>
而
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。
2
(
1
)
(
2
)
12.
近似数
x*=0.
0310,
是位有(
3
位)有效数字。
13.
计算
取
,利用
(
)
式计算误差最小。
四个选项:
习题二
1.
已
知
,
求
的
二
次
p>
值
多
项
式
。
2.
令
解:
间内;
3.
给出函数
求
;
,当
的一次插值多项式,并估计插值误差。
,
介于
x<
/p>
和
0
,
1
决定的区
时。
的数表,
分别用线性插值与二次插值求
的近似值,
并估计截断误差。
0.54
667
,
0.000470
;
0.54714
,
0.000029
4.
设
5.
已知
的近似值。
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.38942
0.47943
0.56464
0.64422
0.71736
,试利用拉格朗日余项定理写出以
,
求
,
1.634
1.702
及
1.828
1.921
的值。
1
,
0
和
为节点的三
次插值多项式。
6.
p>
根据如下函数值表求四次牛顿插值多项式,
并用其计算
X
1.615
3
F
(
x
)
2.41450
2.46459
2.65271
3.03035
3.34066
的如下函数值表,解答下列问题(
1
)试列出相
7.
已知函数
应的差分表;
(
2
)
分别写出牛顿向前插
值公式和牛顿向后插值公式。
X
f
(
x
)
0.0
1.00
0.1
1.32
0.2
1.68
0.3
2.08
0.4
2.52
0.5
3.00
解:向前插值公式
向后插值公式
时,
8.
下表为概率积分
的数据表,试问:<
/p>
1
)
积分
2
)
为何值时,积分
?
。
X
P
9.
利用
字),求方程
0.46
0.484655
在
0.47
0.48
0.49
0.4937452
0.5027498
0.5116683
各点的数据
(取五位有效数
在
0.3
和
0.4
p>
之间的根的近似值。
0.3376489
10.
依据表
10
< br>中数据,求三次埃尔米特插值多项式。
x
y
y
¢
0
0
-
3
1
1
9
11.
依据数表
11
中数据,利用基函数方法,构造四次埃尔米特
插值
多项式。
1
-
2
2
3
X
Y
0
0
4
y
¢
0
1
12.
在
上给出
的等距节点函数表,用分段线性插值
求
的近似值,
要使截断误差不超过
p>
,
问函数表的步长
h
应怎样
选取?
13.
将区间
分成
n
等分,求
在
上的分
段三次埃尔
米特插值多项式,并估计截断误差。
14
、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
< br>Lagrange
插值或
Newton
< br>插值
,
并应用
误差估计。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
< br>0.5
,
0.6
,
0.7
三点,
作二次
New
ton
插值
误差限
故
15
、
在
-
4≤x≤4
上给出
的等距节点函数表,
若用二次插值法
,
函数表的步长
h
p>
应取多少
?
,
求
的近似值,
要使误差不超过
解:
用误差估计式,
5