数值计算方法思考题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/17 18:56:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

?1?1~[Pn(x)]2dx??1?12Qn(x)dx。

(5)Tn(x)是[-1 , 1]上首项系数为1的切比雪夫多项式。Qn (x) ? Hn是任一首项系数为1的多项式,则

?1?x?1~~maxTn(x)?maxQn(x).

?1?x?1(7)当数据量很大时用最小二乘拟合比用插值好。

第八章 数值积分

1.给出计算积分的梯形公式及中矩形公式,说明它们的几何意义。

2.什么是求积公式的代数精确度?梯形公式及中矩形公式的代数精确度是多少? 3.对给定求积公式的节点,给出两种计算求积系数的方法。

4.什么是牛顿-柯特斯求积?它的求积节点如何分布?它的代数精确度是多少? 5.什么是辛普森求积公式?它的余项是什么?它的代数精确度是多少? 6.什么是复合求积法?给出复合梯形公式及其余项表达式。

7.给出复合辛普森公式及其余项表达式。如何估计它的截断误差? 8.什么是龙贝格求积?它有什么优点? 9.什么是高斯型求积公式?它的求积节点是如何确定的?它的代数精确度是多少?为何称它是具有最高代数精确度的求积公式?

10.牛顿-柯特斯求积和高斯求积的节点分布有什么不同?对同样数目的节点,两种求积方法哪个更精确?为什么?

11.描述自动求积的一般步骤。怎样得到所需的误差估计? 12.判断如下命题是否正确:

(1)如果被积函数在区间[a , b ]上连续,则它的黎曼(Riemann)积分一定存在。 (2)数值求积公式计算总是稳定的。

(3)代数精确度是衡量算法稳定性的一个重要指标。

(4)n + 1个点的插值型求积公式的代数精确度至少是n次,最多可达到2n + 1次。 (5)高斯求积公式只能计算区间[-1, 1]上的积分。

(6)求积公式的阶数与所依据的插值多项式的次数一样。 (7)梯形公式与两点高斯公式精度一样。

(8)高斯求积公式系数都是正数,故计算总是稳定的。

(9)由于龙贝格求积节点与牛顿-柯特斯求积节点相同,因此它们的精度相同。 (10)阶数不同的高斯求积公式没有公共节点。 13.用n个点的Newton-Cotes方法计算函数

f(x)?1

1?25x2 区间[-1, 1]上的积分,点数n增加时,计算的精度是否会提高?

第九章 常微分方程数值解

1.判断如下命题是否正确: (a)常微分方程初值问题的解,当右端函数可导时一定存在唯一解;

(b)一个算法局部截断误差的阶就等于它全局误差的阶; (c)算法的阶越高,由它得到的数值计算结果就越精确;

(d)显式方法的突出优点是收敛速度快,收敛阶高; (e)一个好的算法,或者稳定性好,或者收敛阶高;

(f)隐式方法的优点是计算稳定性好,缺点是每步计算的代价高; 2.多步法的算法为什么还要使用单步方法?

3.多步法与经典的Runge-Kutta方法相比,在下面的性质上谁更有优势: (a)局部截断误差容易分析;

(b)易于改变步长; (c)计算容易启动; (d)易于程序实现;