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    数值计算方法 练习题.doc

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    数值计算方法 练习题.doc

    数值计算方法 练习题习题一    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) ;           (2) ;            (3) ;    (4) ;          (5) ;           (6) ;    (7) ;    2. 为使下列各数的近似值的相对误差限不超过 ,问各近似值分别应取几位有效数字?                                          显示答案    3. 设 均为第1题所给数据,估计下列各近似数的误差限。    (1) ;           (2) ;             (3) 显示答案     4. 计算 ,取 ,利用下列等价表达式计算,哪一个的结果最好?为什么?    (1) ;              (2) ;             (3)     (4) 显示答案     5. 序列 满足递推关系式                                          若 (三位有效数字),计算 时误差有多大?这个计算过程稳定吗?显示    6. 求方程 的两个根,使其至少具有四位有效数字(要求利用 。显   7. 利用等式变换使下列表达式的计算结果比较精确。    (1) ;               (2)     (3) ;              (4) 显    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,求f(x)=ln x的误差限。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。11.下列公式如何才比较准确?(1)(2)12.近似数x*=0.0310,是位有数数字。13.计算取,利用式计算误差最小。 四个选项:习题二    1. 已知 ,求 的二次值多项式。显示答案    2. 令 求 的一次插值多项式,并估计插值误差。显示答案    3. 给出函数 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。0.40.50.60.70.80.389420.479430.564640.644220.71736显示答 4. 设 ,试利用拉格朗日余项定理写出以 为节点的三次插值多项式。显示答案    5. 已知 ,求 及 的值。显示答案 6. 根据如下函数值表求四次牛顿插值多项式,并用其计算 和 的近似值。X1.6151.6341.7021.8281.921F (x)2.414502.464592.652713.030353.34066  7. 已知函数 的如下函数值表,解答下列问题    (1)试列出相应的差分表;    (2)分别写出牛顿向前插值公式和牛顿向后插值公式。X0.00.10.20.30.40.5f (x)1.001.321.682.082.523.00显示答案    8. 下表为概率积分 的数据表,试问:    (1) 时,积分     (2) 为何值时,积分 ?X0.460.470.480.49P0.4846550.49374520.50274980.51166839. 利用 在 各点的数据(取五位有效数字),求方程 在0.3和0.4之间的根的近似值。10. 依据表10中数据,求三次埃尔米特插值多项式。    表10                                                                                  x01y01y¢3911. 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。表11X012Y023y¢01  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 ,问函数表的步长h应怎样选取?显示答案 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。显示答案显示答案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15、在-4x4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?16、若,求和17、若互异,求的值,这里pn+1.18、求证19、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.20、给定f(x)=cosx的函数表用Newton等距插值公式计算cos 0.048及cos 0.566的近似值并估计误差.21. 求一个次数不高于四次的多项式p(x),使它满足22. 令称为第二类Chebyshev多项式,试求的表达式,并证明是-1,1上带权的正交多项式序列.23、用最小二乘法求一个形如的经验公式,使它拟合下列数据,并计算均方误差.24、填空题(1) 满足条件的插值多项式p(x)=().(2) ,则f1,2,3,4=(),f1,2,3,4,5=().(3) 设为互异节点,为对应的四次插值基函数,则(),().(4) 设是区间0,1上权函数为(x)=x的最高项系数为1的正交多项式序列,其中,则(),()习题三       1. 给出数据如下表所示,试用最小二乘法求一次和二次拟合多项式。x1.000.750.500.2500.250.500.751.00y0.22090.32950.88261.43922.00032.56453.13343.70614.2836    2. 用最小二乘法求下列不相容方程组的近似解。    (1)                       (2) 显示答案    3. 用最小二乘法求一个形如 的经验公式,使它与下表中的数据相拟合,并计算均方误差。X1925313844Y19.032.349.073.397.8   4. 在某次实验中,需要观察水份的渗透速度,测得时间t与水的重量W的数据见下表。设已知t与W之间的关系为 ,试用最小二乘法确定参数a、s。t(秒)1248163264W(克)4.224.023.854.593.443.022.595. 试构造点集 上的离散正交多项式系 。并利用所求的离散正交多项式系,对第二题中的数据求二次拟合多项式。6. 现测量长度 和 米、 米,为了提高测量的可靠性,又测量到 米。试合理地决定长度 和 的值。习题四   1. 确定下列求积公式中的特定参数,使其代数精度尽量高,并指明所构造出的求积公式具有的代数精度。    (1)  ;    (2)  ;    (3)  ;(4)  ;  2. 用辛甫生公式求积分 的值,并估计误差。       3. 分别用复化梯形法和复化辛甫生法计算下列积分:    (1) ,8等分积分区间;           (2) ,4等分积分区间;(3) ,8等分积分区间;                     (4) ,6等分积分区间。4. 用复化梯形公式求积分 ,问将积分区间 a, b 分成多少等分,才能保证误差不超过e(不计舍入误差)?    5. 导出下列三种矩形公式的项    (1)  ;         (2)  ;    (3)  提示:利用泰勒公式。    6. 用龙贝格公式计算下列积分,要求相邻两次龙贝格值的差不超过 。(1)  ;                           (2)  ;    7. 根据等式                                          以及 当n=3,6,12时的三个值,利用外推算法求 的近似值。    8. 分别用下列方法计算积分 ,并比较结果精度(积分准确值 。    (1)  复化梯形法,n = 16;                               (2)  复化辛甫生法,n = 8;    (3)  龙贝格算法,求至R2;                             (4)  三点高斯勒让德公式;    (5)  五点高斯勒让德公式。    9. 试确定下面求积分式的待定参数,使其代数精度尽可能高。                                                     10. 已知f ( x )的值见表6-13。用三点公式求函数 在x = 1.0,1.1,1.2处的一阶导数值,并估计误差。显示答案    11. 用二阶三点公式求函数 在x = 1.2处的二阶导数值(利用数表6-13)。x1.01.11.2f ( x )0.250000.226760.20661  12. 用中点公式的外推算法求 在x = 2处的一阶导数值,取h = 0.8开始,加速二次。13、分别用复合梯形公式及复合Simpson公式计算下列积分.14、用Simpson公式求积分,并估计误差15、确定下列求积公式中的待定参数,使其代数精确度尽量高,并指明求积公式所具有的代数精确度.(1) (2) (3) 16、计算积分,若用复合Simpson公式要使误差不超过,问区间要分为多少等分?若改用复合梯形公式达到同样精确度,区间应分为多少等分?17、用Romberg求积算法求积分,取.18、用三点Gauss-Legendre求积公式计算积分.19、用三点Gauss-Chebyshev求积公式计算积分.习题五      1. 用列主元素法解下列方程组(1) ;  (2) ;  (3)     对(1)  (2)两题观察每步消元结果的系数矩阵有何特点,右下方矩阵是否对称,列主元在何处,消元过程是否符合上题结论。显示答案   2. 用追赶法解下列方程组     (1)      (2) 显示答案    3. 求第1题及第2题中系数矩阵A的LU分解,并用此分解法解对应的线性方程组。显示答案  4. 给定 ,求 及 。显示答案  显示答案5、用Gauss消去法求解下列方程组.6、用列主元消去法求解方程组并求出系数矩阵A的行列式detA的值.7、用Doolittle分解法求习题5(1)方程组的解.8、下述矩阵能否作Doolittle分解,若能分解,分解式是否唯一?9、用追赶法解三对角方程组Ax=b,其中10、用平方根法解方程组11、设,证明12、设计算A的行范数,列范数及F-范数和2范数.13、设为 上任一种范数,是非奇异的,定义,证明14、求下面两个方程组的解,并利用矩阵的条件数估计.,即,即15、是非题(若"是"在末尾()填+,"不是"填-):题目中(1)若A对称正定,则是上的一种向量范数 ( )(2)定义是一种范数矩阵 ( )(3)定义是一种范数矩阵 ( )(4)只要,则A总可分解为A=LU,其中L为单位下三角阵,U为非奇上三角阵 ( )(5)只要,则总可用列主元消去法求得方程组的解( )(6)若A对称正定,则A可分解为,其中L为对角元素为正的下三角阵 ( )(7)对任何都有( )(8)若A为正交矩阵,则( )习 题 六     1. 对下列方程组考察用雅可比迭代法与高斯塞德尔迭代法是否收敛?若收敛,写出其迭代格式;若下收敛,能否将方程变形,使之用雅可比迭代法或高斯塞德尔迭代法时收敛?    (1) ;                (2) ;    (3) ;                           (4) ;显示答案    2. 试分析用雅可比迭代法和塞德尔迭代法连续迭代5次求线性方程组的解(取初值 )                                   显示答案    3. 用雅可比迭代法解下列方程组。              (1)               (2) 取 ,并判别此迭代是否收敛?显示答案     4. 用塞德尔迭代法解方程组。              取 ,并判别此迭代是否收敛?显示答案 5.证明对于任意的矩阵A,序列收敛于零矩阵.6.方程组(1) 考查用Jacobi法和GS法解此方程组的收敛性.(2) 写出用J法及GS法解此方程组的迭代公式并以计算到为止.7.设方程组证明:解此方程的Jacobi迭代法与Gauss-Seidel迭代法同时收敛或发散.8.下列两个方程组Ax=b,若分别用J法及GS法求解,是否收敛?9.设,detA0,用,b表示解方程组Ax=f的J法及GS法收敛的充分必要条件.10.用SOR方法解方程组(分别取=1.03,=1,=1.1)精确解,要求当时迭代终止,并对每一个值确定迭代次数.11.对上题求出SOR迭代法的最优松弛因子及渐近收敛速度,并求J法与GS法的渐近收敛速度.若要使那么J法GS法和SOR法各需迭代多少次?12.填空题(1)要使应满足().(2) 已知方程组,则解此方程组的Jacobi迭代法是否收敛().它的渐近收敛速度R(B)=().(3) 设方程组Ax=b,其中其J法的迭代矩阵是().GS法的迭代矩阵是().(4) 用GS法解方程组,其中a为实数,方法收敛的充要条件是a满足().(5) 给定方程组,a为实数.当a满足(),且02时SOR迭代法收敛.习题七    1. 判断下列方程有几个实根,并求出其隔根区间。    (1) ;                (2)     (3) ;                   (4) 2. 方程 在区间(3,4)中有一实根,若用二分法求此根,使其误差不超过 ,问应将区间对分几次?并请用二分法求此根。    3. 下列方程各有一实根,判别能否直接将其写成迭代格式而后求解?如不能,将方程变形,给出一个收敛的迭代格式。    (1) ;                   (2)     4. 求方程 的隔根区间,对方程的下列四种等价变形,判断各迭代格式的收敛性,选一种收敛最快的迭代格式,求出具有四位有效数字的近似根。    (1)                 (2)             (3)     (4)     5. 考察方程 有几个根,选择合适的迭代格式求这些根,允许误差      6. 用牛顿法求出的方程 根的迭代结果见表2-6,试估计所求根的重数。    表2-6kXkxkxk100.75  10.7527010.0027020.7547950.0020830.7563680.0015740.7575520.0011850.75844410.0008897.    用二分法求方程的正根,使误差小于0.05.8.求方程在=1.5附近的一个根,将方程改写成下列等价形式,并建立相应迭代公式.(1) ,迭代公式.(2) ,迭代公式.(3),迭代公式.试分析每种迭代公式的收敛性,并选取一种收敛最快的方法求具有4位有效数字的近似根.9.设方程的迭代法(1) 证明对,均有,其中为方程的根.(2) 取=4,求此迭代法的近似根,使误差不超过,并列出各次迭代值.(3) 此迭代法收敛阶是多少?证明你的结论.10 给定函数,设对一切x,存在,而且.证明对的任意常数,迭代法均收敛于方程的根.11.用Steffensen方法计算第12题中(2)、(3)的近似根,精确到12用Newton法求下列方程的根,计算准确到4位有效数字.(1)在=2附近的根.(2)在=1附近的根.13.应用Newton法于方程,求立方根的迭代公式,并讨论其收敛性.习题八 1.已知矩阵试用格希哥林圆盘确定A的特征值的界。2.设是矩阵A属于特征值的特征向量,若,试证明特征值的估计式.3.用幂法求矩阵 的强特征值和特征向量,迭代初值取。4.用反幂法求矩阵 最接近6的特征值和特征向量,迭代初值取。5.设非奇异,A的正交分解为A=QR,作逆序相乘A1=RQ,试证明(1) 若A对称则A1也对称;(2) 若A是上Hessenberg阵,则A1也是上Hessenberg阵。6.设矩阵(1)任取一非零向量作初始向量用幂法作迭代,求A的强特征值和特征向量;(2)用QR算法作一次迭代,求A的特征值;(3)用代数方法求出A的特征值和特征向量,将结果与(1)和(2)的结果比较。7. 设矩阵(1)用Householder变换化A为对称三对角阵。(2)用平面旋转阵对进行一步QR迭代计算出。8. 用带位移的QR方法计算下列矩阵的全部特征值。9. 设,且已知其强特征值和对应的特征向量,(1)证明:若构造Householder阵H使(常数),则必有其中,且A的其余n-1个特征值就是的特征值。(2)以为例,已知,用以上方法构造H阵,并求出A的第二个特征值。10.对以下的实对称阵用QR方法求其全部特征值。习题九    1. 取步长h = 0.1,分别用欧拉法与改进的欧拉法解下列初值问题    (1) ;        (2)         准确解:(1) ;(2) ;显示答案     2. 用四阶标准龙格库塔法解第1题中的初值问题,比较各法解的精度。显示答案    3. 用欧拉法计算下列积分在点 处的近似值。                                                 显示答案    4.  求下列差分格式局部截断误差的首项,并指出其阶数。    (1)     (2)     (3)     (4) 显示答案 5. 用Euler法解初值问题取步长h=0.1,计算到x=0.3(保留到小数点后4位).6. 用改进Euler法和梯形法解初值问题取步长h=0.1,计算到x=0.5,并与准确解相比较.7. 证明中点公式(7.3.9)是二阶的,并求其局部截断误差主项.8. 用四阶R-K方法求解初值问题取步长h=0.2.9. 对于初值问题10. (1) 用Euler法求解,步长h应取在什么范围内计算才稳定?11. (2) 若用梯形法求解,对步长h有无限制?12. (3) 若用四阶R-K方法求解,步长h如何选取?13. 用四步四阶的Adams显式方法求解初值问题取h=0.1.14. 用形如的线性二步法解15. 试确定参数,使方法具有尽可能高的阶数,并求出局部截断误差主项.习题一   显示答案 1. (1)5, , ;                  (2)2, , ;       (3)4, , ;                  (4)5, , ;       (5)1, , ;                           (6)2, , ;       (7)6, ,    显示答案2. ;           ;          显示答案 3. (1) ;     (2) ;(3)    4. 第(3)个结果最好显示答案    5. 不稳定。从 计算到 时,误差约为    显示答案6. ,                   显示答案7. (1) ;                                              (2) ;       (3) ;                    (4)   求lnx的误差极限就是求f(x)=lnx的误差限,有已知x*的相对误差满足,而,故即10.直接根据定义得有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,11.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)(2)12. 3位13.习题二   1. 显示答案   显示答案2. ; , 介于x和0,1决定的区间内;,当 时。   3.   0.54667,0.000470;0.54714,0.000029   4.     5.  1,0  6. ,   7. 向前插值公式 向后插值公式     8. (1) ;        (2) 9. 0.337648910.                                                            11. 显示答案12. 显示答案 13. 显示答案 14、 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。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15、 解:用误差估计式,令因得16、 解:由均差与导数关系于是17、 解:,由均差对称性可知当有而当Pn1时于是得18、 解:只要按差分定义直接展开得19、 解:根据给定函数表构造均差表当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由余项表达式可得由于20、 计算,用n=4得Newton前插公式误差估计其中计算时用Newton后插公式(5.18)误差估计得这里仍未0.56521、 解:这种题目可以有很多方法去做,但应以简单为宜。此处可先造使它满足,显然,再令p(x)=x2(2-x)+Ax2(x-1)2由p(2)=1求出A ,于是22、 解:因23、 解:本题给出拟合曲线,即,故法方程系数法方程为解得最小二乘拟合曲线为均方程为24、 解答:(1)(2)(3)(4)习题三       1. 显示答案 ,                         2.(1) ;                         (2) ,其中c为任意常数显示答案    3. 显示答案    4. ,     5. , , 显示答案     6. , 。习题四   1. (1) ,代数精度为3;(2) ,   ,代数精度为3;(3) , 或 , ,代数精度2;     (4) ,代数精度为3。    2. , 显示答案       3.(1) ,            ;      (2)         ;      (3) ,         ;(4) ,           显示答案    4. , 显示答案    5. (1) ;(2) ;(3)     6.(1) , 显示答案    7. 3.141580072显示答案    8. (1)1.099768;                 (2)1.09862;                  (3)1.098612;        (4)1.098039;          (5)1.098609. , ,     10. , ,     11. 显示答案 0.2600  12. 0.35355413、解本题只要根据复合梯形公式及复合Simpson公式(6.13)直接计算即可。对,取n=8,在分点处计算f(x)的值构造函数表。按复合梯形公式求出,按复合Simpson公式求得,积分14、解:直接用Simpson公式得估计误差,因,故15、解:本题直接利用求积公式精确度定义,则可突出求积公式的参数。(1)令代入公式两端并使其相等,得解此方程组得,于是有再令,得故求积公式具有3次代数精确度。(2)令代入公式两端使其相等,得解出得而对不准确成立,故求积公式具有3次代数精确度。(3)令代入公式精确成立,得解得,得求积公式对故求积公式具有2次代数精确度。16、解:由Simpson公式余项及得即,取n=6,即区间分为12等分可使误差不超过对梯形公式同样,由余项公式得即取n=255才更使复合梯形公式误差不超过17、解:本题只要对积分使用Romberg算法(6.20),计算到K3,结果如下表所示。于是积分,积分准确值为0.71327218、解:本题直接应用三点Gauss公式计算即可。由于区间为,所以先做变换于是本题精确值19、解:本题直接用Gauss-Chebyshev求积公式计算即于是,因n=2,即为三点公式,于是,即故习题五    显示答案 1. (1) ;              (2) ;           (3)    显示答案2. (1)(1.2,1.4,1.6,0.8)T;        (2)(1.5,2,1,1)T   3. 对第1题中的系数矩阵    (1) ;(2)     对第2题中的系数矩阵    (1)     (2)   4.    8, ,5;6, ,85. 解本题是Gauss消去法解具体方程组,只要直接用消元公式及回代公式直接计算即可。故6. 解:先选列主元,2行与1行交换得消元3行与2行交换消元回代得解行列式得7. 解:由矩阵乘法得再由求得由解得8.解:A中,若A能分解,一步分解后,相互矛盾,故A不能分解,但,若A中1行与2行交换,则可分解为LU对B,显然,但它仍可分解为分解不唯一,为一任意常数,且U奇异。C可分解,且唯一。9. 解:用解对三角方程组的追赶法公式计算得10.解:用分解直接算得由及求得11.解:即,另一方面故12. 解:故13. 证明:根据矩阵算子定义和定义,得令,因P非奇异,故x与y为一对一,于是14. 解:记则的解,而的解故而由(3.12)的误差估计得表明估计略大,是符合实际的。15、答案:(1)()(2)()(3)()(4)()(5)()(6)()(7)()(8)()习 题 六     1.显示答案   (1)(2)(3)(4)雅可比迭代法收敛发散收敛发散高斯一赛德尔法收敛发散收敛发散   显示答案 2.  雅可比迭代法:                         塞德尔迭代法:                                                      3 (1)范数 ,故雅可比迭代法收敛                                     (2)范数 ,由 可判定雅可比法收敛。4. 方程组系数矩阵对角占优,因此塞德尔迭代法收敛                                与3题(1)迭代结果相比较,这里收敛速度快。5. 解:由于而故6. 解:因为具有严格对角占优,故J法与GS法均收敛。(2)J法得迭代公式是取,迭代到18次有GS迭代法计算公式为取7. 解:Jacobi迭代为其迭代矩阵,谱半径为,而Gauss-Seide迭代法为其迭代矩阵,其谱半径为由于,故Jacobi迭代法与Gauss-Seidel法同时收敛或同时发散。8. 解:Jacobi法的迭代矩阵是即,故,J法收敛、GS法的迭代矩阵为故,解此方程组的GS法不收敛。9. 解J法迭代矩阵为,故J法收敛的充要条件是。GS法迭代矩阵为由得GS法收敛得充要条件是10. 解:用SOR方法解此方程组的迭代公式为取,当时,迭代5次达到要求若取,迭代6次得11. 解:J法的迭代矩阵为,故,因A为对称正定三对角阵,最优松弛因子J法收敛速度由于,故若要求,于是迭代次数对于J法,取K15对于GS法,取K8对于SOR法,取K512、解答:(1)(2)J法是收敛的,(3)J法迭代矩阵是,GS法迭代矩阵(4)满足(5)满足习题七1. (1) , , ;(2)  (3) , , ;(4) 为根。 2. 6    3. (1)能;      (2)不能,    4. (1.4,1.5);   (1)收敛;    (2)收敛;       (3)发散;   (4)发散;           1.465573   5. 1.989761;0.3758122          6. ; ; 7.     解使用二分法先要确定有根区间。本题f(x)=x2-x-1=0,因f(1)=-1,f(2)=1,故区间1,2为有根区间。另一根在-1,0内,故正根在1,2内。用二分法计算各次迭代值如表。其误差8解:(1)取区间且,在且,在中,则L<1,满足收敛定理条件,故迭代收敛。(2),在中,且,在中有,故迭代收敛。(3),在附近,故迭代法发散。在迭代(1)及(2)中,因为(2)的迭代因子L较小,故它比(1)收敛快。用(2)迭代,取,则9解:(1)迭代函数,对有,(2)取,则有各次迭代值取,其误差不超过(3)故此迭代为线性收敛。10解:由于,为单调增函数,故方程的根是唯一的(假定方程有根)。迭代函数,。令,则,由递推有,即11解:在(2)中,令,则有令,得,与第2题中(2)的结果一致,可取,则满足精度要求.对(3)有,原迭代不收敛.现令令12解:(1)Newton迭代法取,则,取(2)令,则,取13解:方程的根为,用Newton迭代法此公式迭代函数,则,故迭代法2阶收敛。还可证明迭代法整体收敛性。设,对一般的,当时有这是因为当时成立。从而,即,表明序列单调递减。故对,迭代序列收敛于习题八 1. 解:2解:由 得 3.。解:y=1,1,1'z=y;d=0;A=2,3,2;10,3,4;3,6,1;for k=1:100 y=A*z;c,i=max(abs(y);if y(i)<0,c=-c;endz=y/cif abs(c-d)<0.0001,break; endd=cend强特征值为11,特征向量为。4. 解:y=1,1,1'z=y;d=0;A=6,2,1;2,3,1;1,1,1;for k=1:100 AA=A-6*eye(3);y=AAz;c,i=max(abs(y);if y(i)<0,c=-c;endz=y/c;if abs(c-d)<0.0001,break; endd=cendd=6+1/c最接近6的特征值为6+1/c=7.2880,特征向量为。5.证明:(1),对称 (2)A是上Hessenberg阵,用Givens变换对A作正交分解,即显然A1也是上Hessenberg阵。6. 解:(1)A的强特征值为2.6181,特征向量为(2)for i=1:10Q,R=qr(A);A=R*Qend A的特征值为2.6180,0.3820(3),特征值特征向量7. 解:(1)(2) 8. 解:(1)for k=1:20p=A(3,3);AA=A-p*eye(3);Q,R=qr(AA);A=R*Q+p*eye(3)end全部特征值为 4 , 1 , 3(2) 全部特征值为 3.7321, 2.0, 0.2679 9. 解:(1)构造Householder阵H使即HAH的第一列为, (2)A的第二个特征值为 -3。10. 解:(1)全部特征值为 5.3465, 2.722, -0.0687(2)全部特征值为 6, 3, 1习题九    1. (1)欧拉法: , , ,     改进的欧拉法: , , ,     2. 显示答案 (1) , , ,     3. 显示答案 0.5000,1.1420,2.5011,7.2450    4.  显示答案 (1) ,2;         (2) ,3;       (3) ,4;  (4) ,45. 解:直接将Eulerr法应用于本题,得到由于,直接代入计算,得到6. 解:用改进Euler法求解公式,得计算结果见下表用梯形法求解公式,得解得精确解为7. 证明根据局部截断误差定义,得将右端Taylor展开,得故方法是二阶的,且局部截断误差主项是上式右端含h3的项。8. 解直接用四阶RK方法其中计算结果如表所示:9. 解因f'(y)=-100,故

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