Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

CS 323

Practice Problems for Exam 2

1. Given the System of equations A = :

5x1 + 2x2  x3  = b1

x1  7x2 + 2x3  = b2

2x1 + 3x2  4x3  = b3

(a) Use Gaussian Elimination with no pivoting to compute A−1

(b) Use Gaussian Elimination with no pivoting to compute L, U such that A = LU (L is a lower triangular matrix, and U is an upper triangular matrix).

2. Write the equations needed to compute (1) given 0 for the following system of equations:

5x1 + 2x2  x3  = b1

x1  7x2 + 2x3  = b2

2x1 + 3x2  4x3  = b3

(a) In the case of Jacobi

(b) In the case of Gauss-Seidel

(c) Will an iterative solution converge? Why?

3. Given the matrices:

 1  0  0        1  1   1 

If A = LU, nd the solution to A =  using forward/backward substitution for each of the following values of  .

(a)

 = 

 (b)

1

1

1

 

2

1

2

A−1 =  

            

nd the solution to A =  for each one of the following values of 

(a)

(b)

 

 

5. Given the points

x y 1  0 2  1

3 0


1

1

1

 

2

1

2

Use Lagrange’s method to nd a 2nd degree polynomial that goes through each one of the given points.

6. Given x1 = 2, x2 = 2.5 x3 = 4 x + 3 compute Neville’s Table:

 

0.5

 

 

 

0.2

 

 

 

0.25

7. Suppose that you are given xk = 2 + 0.1k and yk = √xk for k = 0,...,4.

(a) Compute the divided dierences table.

(b) Provide the approximation polynomial.

(c) Compute P4(2.15)

8. Given xi = 0.025,0.5,0.75, 1.0 and yi = cosxi.

(a) Construct a free cubic spline that approximates the given (xi,yi) values. (free cubic spline

means that we use c0 = 0 and cn = 0 as we did in class).           (b) Integrate the spline over [0, 1] and compare the result to R01 cosx = 0.

(c) Use the derivatives of the spline to approximate f′ (0.5) and f′′ (0.5). Compare the approx- imation to the actual values.