数值分析习题集及答案

内容发布更新时间 : 2025/6/21 23:01:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(适合课程《数值方法A》和《数值方法B》)

第一章 绪 论

1. 设x>0,x的相对误差为δ,求lnx的误差.

2. 设x的相对误差为2%,求x的相对误差.

3. 下列各数都是经过四舍五入得到的近似数,即误差限不超过最后一位的半个单位,试指出它们是几位

有效数字: 4. 利用公式(3.3)求下列各近似值的误差限:

******nx1?1.1021,x2?0.031,x3?385.6,x4?56.430,x5?7?1.0.

***********(i)x1?x2?x4,(ii)x1x2x3,(iii)x2/x4,其中x1,x2,x3,x4均为第3题所给的数.

5. 计算球体积要使相对误差限为1%,问度量半径R时允许的相对误差限是多少? 6. 设Y0?28,按递推公式

Yn?Yn?1?1100783 ( n=1,2,…)

Y计算到Y100.若取783≈27.982(五位有效数字),试问计算100将有多大误差?

27. 求方程x?56x?1?0的两个根,使它至少具有四位有效数字(783≈27.982).

8.

?当N充分大时,怎样求

S?1gt2??N11?x2dx?

29. 正方形的边长大约为100㎝,应怎样测量才能使其面积误差不超过1㎝?

210. 设假定g是准确的,而对t的测量有±0.1秒的误差,证明当t增加时S的绝对误差增加,

而相对误差却减小.

n?111. 序列n满足递推关系n时误差有多大?这个计算过程稳定吗?

{y}y?10y?1(n=1,2,…),若y0?2?1.41(三位有效数字),计算到y1012. 计算f?(2?1),取

62?1.4,利用下列等式计算,哪一个得到的结果最好?

1(2?1)6,(3?22),31(3?22)3,99?702.

13. f(x)?ln(x?价公式

x?1),求f(30)的值.若开平方用六位函数表,问求对数时误差有多大?若改用另一等

ln(x?x?1)??ln(x?1022 计算,求对数时误差有多大?

x?1)

214. 试用消元法解方程组15. 已知三角形面积

s??x1?10x2?10x1?x2?2.10;12absinc,假定只用三位数计算,问结果是否可靠?

?0?c?2,且测量a ,b ,c 的误差分别为?a,?b,?c.证

其中c为弧度,

?ss?aa明面积的误差?s满足

???bb??cc.

第二章 插值法

1. 根据(2.2)定义的范德蒙行列式,令

1Vn(x)?Vn(x0,x1,?,xn?1,x)??11x0?xn?1xx022????x0nn?xn?1x2?xn?1xn

证明Vn(x)是n次多项式,它的根是x0,?,xn?1,且

Vn(x)?Vn?1(x0,x1,?,xn?1)(x?x0)?(x?xn?1).

2. 当x= 1 , -1 , 2 时, f(x)= 0 , -3 , 4 ,求f(x)的二次插值多项式.

3. 给出f(x)=ln x 的数值表用线性插值及二次插值计算ln 0.54 的近似值. x lnx 0.4 -0.916291 0.5 -0.693147 0.6 -0.510826 0.7 -0.357765 0.8 -0.223144

4. 给出cos x,0°≤x ≤90°的函数表,步长h =1′=(1/60)°,若函数表具有5位有效数字,研究用线性

插值求cos x 近似值时的总误差界. 5. 设6. 设

xk?x0?khxj,k=0,1,2,3,求

x0

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