数值方法练习卷(附答案)

免费可打印的数值方法练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
xyx₀ = 1

对 f(x) = e−x − x 取初值 x₀ = 1,应用牛顿–拉弗森法。求 x2。

f(x) = e−x − xf′(x) = −e−x − 1x₀ = 1
x2 =
2.简单
xyx₀ = 1

对 f(x) = e−x − x 取初值 x₀ = 1,应用牛顿–拉弗森法。求 x1。

f(x) = e−x − xf′(x) = −e−x − 1x₀ = 1
x1 =
3.中等
xy01.53

用辛普森法则(n = 2)近似计算 ∫03 sin x dx,并与精确值比较。求绝对误差 |E| = |S − I|。

f(x) = sin x[a, b] = [0, 3]n = 2
|E| =
4.中等

对 ∫01 sin x dx 使用梯形法则。误差至多为 (b − a)³·M/(12n²),其中 M 为 [0, 1] 上的 max|f″|。求能保证误差小于 0.0001 的最少窄条数 n。

f(x) = sin x[a, b] = [0, 1]ε = 0.0001
n =
5.困难
012−50ty(0, 0.5)

用欧拉法、步长 h = 0.5,解 y′ = y − t²,y(0) = 0.5,直到 t = 2.5。精确解为 y = t² + 2t + 2 + (y₀ − 2)eᵗ。求整体误差 |E| = |y(2.5) − y5|。

y′ = y − t²y(0) = 0.5h = 0.5
|E| =
6.困难
00.20.40.40.60.81ty(0, 0.5)

对 y′ = e−ty,y(0) = 0.5,取 h = 0.5,做一步经典龙格–库塔法 (RK4)。求 y₁ ≈ y(0.5)。

y′ = e−tyy(0) = 0.5h = 0.5
y1 =

答案

  1. 1. x2 = 0.567
  2. 2. x1 = 0.5379
  3. 3. |E| = 0.07556
  4. 4. n = 27
  5. 5. |E| = 3.586
  6. 6. y1 = 0.9138

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