Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

VMLA-Matzokin-2012 / билеты / Задачи_к_экзамену-2011_BMLA+ЧА

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
06.06.2015
Размер:
146.44 Кб
Скачать

 

I:\0студенты спецкурсы\2012_13\Программы-2012_13-ВМЛА+ЧА\ВМЛА и

- 1 -

 

ЧА\Задачи_к_экзамену-2011_BMLA+ЧА.doc

 

1.

Определить векторные нормы || x ||

и || x ||1 , найти константы их

 

 

эквивалентности.

 

 

2.

Определить векторные нормы || x ||

и || x || 2 , найти константы их

 

 

эквивалентности.

 

 

3.Определить векторные нормы || x ||1 и || x || 2 , найти константы их эквивалентности.

4. Вывести формулу матричной нормы || A || .

5.Вывести формулу матричной нормы || A ||1 .

6.Вывести формулу матричной нормы || A || 2 .

7.

Вычислить число обусловленности Cond (A), если A

2

2 .

 

 

1

2

8.

Вычислить число обусловленности Cond 1(A) , если A

2

1 .

 

 

1

1

9.

Вычислить число обусловленности Cond 2 (A) , если A

2

1 .

 

 

1

2

10.Докажите, что для любой самосопряженной (относительно евклидова скалярного произведения) матрицы A выполняются неравенства:

min (A) (x, x) (Ax, x)

max (A) (x, x)

x .

11.Вычислить число обусловленности Cond 2 (Q) , если Q – ортогональная матрица.

12.Определить элементарную матрицу вращения и найти ее определитель.

13. Доказать, что Cond 2 A Cond 2 R , если det A 0 и A Q R , где Q – ортогональная, R – верхняя треугольная матрицы.

14.Доказать, что метод прогонки применим для решения системы, трехдиагональная матрица которой имеет строгое диагональное преобладание по всем строкам.

15.К решению какой системы уравнений сходится итерационный метод

Bxk 1 Cxk b.

I:\0студенты спецкурсы\2012_13\Программы-2012_13-ВМЛА+ЧА\ВМЛА и

- 2 -

ЧА\Задачи_к_экзамену-2011_BMLA+ЧА.doc

 

16. Сходится ли метод Якоби для решения системы уравнений с матрицей

1 0.5 0.5

A 0.5 1 0.5 ?

0.50.5 1

17.Сходится ли метод Зейделя для решения системы уравнений с матрицей

1 0.5 0.5

A 0.5 1 0.5 ? 0.5 0.5 1

18. Докажите, что оптимальные значения параметров

( 1 , 2 ) 2-

циклического метода Ричардсона определяются из условий, показанных на следующем графике:

S2, ( )

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. Докажите оценку ||

(x) || C[a, b]

 

(n

1)! hn 1 , где

 

 

 

 

 

 

 

(x)

(x

x0 ) ... (x

 

 

xn ), {xi

a

i h}in

0 , h

(b

 

a) / n .

 

20. Докажите, что кусочно-кубический сплайн s(x)

 

C2[a, b] , построенный

по значениям fi в узлах {xi a

 

i h}in

0 ,

 

h

 

(b

a) / n , можно

 

представить на интервале [xi , xi

1] в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(x)

fi

xi 1 x

 

fi

1

 

x xi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hi

 

 

 

hi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ci

(xi 1

x)3

 

 

hi2 (xi 1

 

x)

ci 1

 

(x xi )3

hi2 (x xi )

.

 

 

 

 

6hi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6hi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21. Докажите оценку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| f (x

)

 

f (x0 ) f (x1)

| M

2

(x

x

0

)2 , M

2

|| f || 2

 

 

.

 

 

 

 

1/2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C [x0 ,x1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22. Докажите оценку

| f (x

0 )

 

f (x

0

 

h)

f (x

0

)

 

|

 

|| f

|| C[x

0

,x

0

h]

h .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I:\0студенты спецкурсы\2012_13\Программы-2012_13-ВМЛА+ЧА\ВМЛА и

- 3 -

ЧА\Задачи_к_экзамену-2011_BMLA+ЧА.doc

 

23.

Докажите оценку | f (x )

 

 

f (x

0

 

h)

f (x

0

)

 

|

 

|| f

|| C[x

0

,x

0

h]

h .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.

Докажите оценку | f (x

 

 

 

h

)

 

 

f (x

0

h)

f (x

0

)

|

 

|| f

|| C[x

0

,x

0

h]

h

2

.

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

Докажите теорему: если функция f (x)

C2n

 

 

2[a, b] , то точность

 

 

 

вычисления интеграла I

 

 

 

ab f (x) dx по квадратурной формуле Гаусса

 

In

 

n

 

Ak

f (xk ) на

n

 

1 узле оценивается следующим неравенством:

 

 

k 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| I

In |

 

|| f 2(n

 

1) (x) || C[a,b]

 

 

b

|

 

(x) | 2

p(x) dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n 2)!

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

Постройте квадратуру Гаусса на трех узлах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

Докажите, что метод Эйткена ускорения простой итерации xn 1

 

 

(xn )

 

решения уравнения x

 

 

(x) , записанный в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xn 1

[ (xn )]

 

( [

(xn )]

 

(xn ))2

 

 

 

 

 

 

 

 

(xn ) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xn

 

2

 

(xn )

 

 

[

(xn )]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

имеет квадратичную скорость сходимости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28.

Докажите, что очередное приближение xn 1

метода Ньютона

 

 

 

 

 

 

xn

1

xn

 

 

f (xn )

 

для решения уравнения f (x)

 

0 является точкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (xn )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пересечения с осью абсцисс и прямой, проходящей через точку (xn , f (xn )) и тангенсом угла между прямой и осью абсцисс равным f (xn ) .