VMLA-Matzokin-2012 / билеты / Задачи_к_экзамену-2011_BMLA+ЧА
.pdf
|
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 ) .