计算方法第一次作业参考答案
扶老携幼-上海公务车拍卖
补充题:
已知x*=36.43598,问x
1
=36.4
3666,x
2
=36.43647,x
3
=36.43628
各有
几位有效数字?
解:|x
1
x||36.4366636.43598|
0.000680.510
故该值有4位有效数字
同理可求
x
2
,x
3
各有5位有效数字。
1.5
古代数学家祖冲之曾以
2-4
355
113
作为圆周率的近似值,问其有多少位有效数字?
-7
解:|xx||3551133.1415936|
3.203510
0.510
1-7
0.510
-6
故该值有七位有效数字
2.1、试构造收敛的迭代公式求解下列方程
(1)
x
cosxsinx
4
(2)x42
x
解:(1)记
(x)
cosxsinx
4
,
取x[0,1],有0
(x)1,
|1
x[0,1] , |
(x)||
则迭代公式x
取x
0
0.5
k+1
cosxs
inx
4
(x)对于任意的x[0,1]均收敛于方程的根
k
0
x0.3392,x0.3188,x0.3392,x0.31
57,x0.3151,x0.3151
123456
x
0.3151
(2)记
(x)log(4-x),
取x[1,2],有1
(x)2,
2
x[1,2]
, |
(x)||
则迭代公式x
取x
0
1.5
k+1
4x
ln2
|1
(x)对于任意的x[1,2]均收敛于方程的根
k0
x1.3219,x1.4
212,x1.3667,x1.3969,x1.3802,x1.3894,x1.38441234567
x
1.38
2.2
方程xx10,在x1.5附近有根,把方程写出三种
不同的形式:
(1)
x1
3
32
1
x
2
,对应迭代公式x
k+1<
br>1
2
1
x
k
2
;
1
(2
)x1x,对应迭代公式x
k+1
(1x
k
)
3
;
(3)x
2
2
1
x1
,对应迭代公式x
k+1
1
x
k
1
;
判断以上三
种迭代公式在x
0
1.5的收敛性,选一种收敛公式求出x
0
1.5 附近的根到4位有效数字。
解:记f(x)xx1,f(1.4)f(1.5)0,判
定根在(1.4,1.5)之间
(1)记
(x)=1
1
x
2
32
,取x[1.4,1.55]
1.4<
(x)<1.55
x)|<1
显然|
(
则迭代公式x
k+1
(x)对于任意的x[1.4,1.55]均收敛于方程的根
k0
取x
0
1.45 , x1.4756,x1.4592,x1.4696,x1
.4030,x1.4672,x1.4665
123456
则x
0
1.466
1
(2)记
(x)=(
1x
k
)
3
,取x[1.4,1.6]
1.4358
(x)1.5269
x)|<0.4575<1
显然|
(
则迭代公式x
(3)记
(x)=
k+1
1
x1
(x)对于任意的x[1.
4,1.6]均收敛于方程的根
k0
x)>1,可知迭代公式在x,
当x[1.4,1.6],
(
0
1.5
处不会收敛。
2
2.5 用Newton法f(x)x2x4x70在[
3,4]中的根的近视值(精确到小数点后两位)
解:x
k+1
x
k
f(x
k
)
f
(x
k
)
2x
k
2x
k
7
3x
k
4x
k
4
2
32
32
,
取x
0
3.5 , x3.64,x3.6320,x3.6320
123
则x3.63
1
2.7 用Newt
on迭代法于方程xa0,导出立方根a
3
的迭代公式,并讨论其收敛性。
3
解:
x
k+1
x
k
x)=
<
br>(
2
3
+
f(x
k
)
f
(x
k
)
2a
3x
1
3
3x
k
a
3x
k
2
3
,记
(x)=
2xa
3x
2
3
x)=,
(
2
a
x
4
a
3
)0,
(<
br>
x)0,则迭代过程是平方收敛的; 当a0,
(
1
a
3
)则迭代过程是一阶收敛的。
当a0,
(