数值分析作业答案 第7章part2

发布 2023-05-18 19:36:28 阅读 8080

7.2.为求方程在附近的一个根,设将方程改写成下列等价形式,并建立相应的迭代公式。

1).,迭代公式;

2).,迭代公式;

3).,迭代公式。

试分析每种迭代公式的收敛性,并选取一种公式求出具有四位有效数字的近似根。

解考虑的领域。

1).当时,,,故迭代在上整体收敛。

2).当时,故迭代在上整体收敛。

3).当时,,,故迭代。

发散。7.4.给定函数,设对一切,存在且,证明对于范围内的任意定数,迭代过程均收敛于的根。

证明由于,故为单调函数因此方程的根是唯一的。

迭代函数,。由及,得:

故。因此可得。

即。7.8.分别用二分法和牛顿法求的最小正根。

解显然满足方程。另外,当较小时,,故当时,,因此方程的最小正根应在。

记,,由,,知是的有根区间。

对于二分法,计算结果见下表。

此时。若用牛顿法,由于,,故取,迭代结果见下表。

所以的最小正根为。

7.9.研究求的牛顿公式。

证明对一切且序列是递减的。

证明牛顿迭代公式为。

因为,所以,且。

又因为。因而,即对一切,且序列是递减的。

7.12.应用牛顿法于方程,导出求立方根的迭代公式,并讨论其收敛性。

解,故,,牛顿法迭代公式为。

当时,为的单根,此时,牛顿法在附近是平方收敛的。

当时,迭代公式退化为。

因而,即迭代公式收敛。

数值分析作业答案 第4章 part

4.6.若用复化梯形公式计算积分,问区间应人多少等分才能使截断误差不超过?若改用复化辛普森公式,要达到同样精度区间应分多少等分?解 采用复化梯形公式时,余项为。又。故。若,则。当对区间进行等分时,故有。因此,将区间213等分时可以满足误差要求。采用复化辛普森公式时,余项为。又。若,则。当对区间进行等...

数值分析第7章作业

第7章非线性方程与方程组的数值解法。1 用二分法求方程的正根,要求误差小于0.05。解 设,故 1,2 为为有根区间。又,故当时,单减,当时,单增。而,由单调性知的惟一正根。根据二分法的误差估计式知。要求误差小于0.05,只需,解得,故至少应二分6次。具体计算结果如下表。2 为求方程在在附近的一个根...

数值分析第3章答案

第三章函数逼近与曲线拟合。1 给出上的伯恩斯坦多项式及。解 伯恩斯坦多项式为。其中。当时,当时,2 当时,求证。证明 若,则。3 证明函数线性无关。证明 若。分别取,对上式两端在上作带权的内积,得。此方程组的系数矩阵为希尔伯特矩阵,对称正定非奇异,只有零解a 0。函数线性无关。4。计算下列函数关于的...