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
x22.533.544.5y1.38631.50411.60941.70471.79181.8718

在表中用线性插值估计 x = 3.25 处的 y。

x = 3.25
y =
2.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 =
3.中等
xy012

用梯形法则(n = 2)近似计算 ∫02 eˣ dx,并与精确值比较。求绝对误差 |E| = |T − I|。

f(x) = eˣ[a, b] = [0, 2]n = 2
|E| =
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 0.0001 的最少窄条数 n。

f(x) = sin x[a, b] = [0, 2]ε = 0.0001
n =
5.困难
00.20.40.60.811.5ty(0, 1)

用欧拉法、步长 h = 0.2,解 y′ = y(2 − y),y(0) = 1,直到 t = 0.8。精确解为 y = 2y₀/(y₀ + (2 − y₀)e−2t)。求整体误差 |E| = |y(0.8) − y4|。

y′ = y(2 − y)y(0) = 1h = 0.2
|E| =
6.困难
00.050.10.150.20.50.60.7ty(0, 0.5)

对 y′ = 1 + sin(ty),y(0) = 0.5,取 h = 0.2,做一步经典龙格–库塔法 (RK4)。求 y₁ ≈ y(0.2)。

y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 0.5h = 0.2
y1 =

答案

  1. 1. y = 1.657
  2. 2. n = 9
  3. 3. |E| = 0.5238
  4. 4. n = 82
  5. 5. |E| = 0.03423
  6. 6. y1 = 0.7128

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