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

二分法从长度为 0.5 的区间开始。每一步使区间减半。区间短于 0.001 之前,至少需要多少步 n?

b − a = 0.5ε = 0.001
n =
2.简单
xyx₀ = 0

对 f(x) = e−x − x 取初值 x₀ = 0,应用牛顿–拉弗森法。求 x2。

f(x) = e−x − xf′(x) = −e−x − 1x₀ = 0
x2 =
3.中等
t (s)0123456v (m/s)671114192124

每隔 1 s 测量一次车辆的速度(见表)。用辛普森法则估计从 t = 0 到 t = 6 s 行驶的距离 s。

h = 1 sn = 6
s = m
4.中等

对 ∫02 sin x dx 使用梯形法则。误差至多为 (b − a)³·M/(12n²),其中 M 为 [0, 2] 上的 max|f″|。求能保证误差小于 0.0005 的最少窄条数 n。

f(x) = sin x[a, b] = [0, 2]ε = 0.0005
n =
5.困难
00.20.40.60.30.40.5ty(0, 0.5)

对 y′ = −2ty,y(0) = 0.5,用欧拉法,取 h = 0.25,估计 y3 ≈ y(0.75)。

y′ = −2tyy(0) = 0.5h = 0.25
y3 =
6.困难
00.050.10.150.200.10.2ty(0, 0)

对 y′ = e−ty,y(0) = 0,取 h = 0.2,做一步经典龙格–库塔法 (RK4)。求 y₁ ≈ y(0.2)。

y′ = e−tyy(0) = 0h = 0.2
y1 =

答案

  1. 1. n = 9
  2. 2. x2 = 0.5663
  3. 3. s = 86 m
  4. 4. n = 37
  5. 5. y3 = 0.3281
  6. 6. y1 = 0.1974

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