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fuxiti
例 1 证明方程 1-x-sinx=0 在区间[0,1]内有一个根,使用二分法求误差不超过 0 。5× 10-4 的根要迭代多少次?
证明 令f(x)=1-x-sinx,
∵ f(0) =10,f (1)=-sin10
∴ f (x) =1-x-sinx=0 在[0,1]有根.又
f(x)=1-cosx〉0 (x [0.1]) ,故f(x)=0 在区间[0,1]内有唯一实根.
给定误差限=0 。5×10-4,有
只要取 n=14.
例 4 选择填空题
1 。 设函数f(x)在区间[a,b]上连续,若满足 ,则方程f(x) =0 在区
间[a,b]一定有实根.
答案:f(a) f (b)0
解答:因为 f(x)在区间[a,b]上连续,在两端点函数值异号, 由连续函数的介值定理,必 存在 c,使得f(c) =0,故f(x)=0 一定有根.
2. 用简单迭代法求方程f(x)=0 的实根,把方程(x)=0 表成 x= (x),则f(x)=0 的根是( )
(A) y=x 与y= (x)的交点 (B) y=x 与 y= (x)交点的横坐标
(C) y=x 与 x 轴的交点的横坐标 (D) y= (x)与 x 轴交点的横坐标
答案: (B)
解答:把f (x)=0 表成 x= (x), 满足 x= (x)的 x 是方程的解,它正是y=x 与 y=(x)的
交点的横坐标。
3。为求方程 x3 ―x2 ―1=0 在区间[1.3,1 。6]内的一个根,把方程改写成下列形式,并建立 相应的迭代公式,迭代公式不收敛的是( )
(
(A)
(B)
(C)
(D)
答案:(A)
解答:
在(A)中
故
迭代发散。
在 (B) 中
,故迭代收敛。
在(C)中,
,故
迭代收敛。
在(D)中,类似证明,迭代收敛。
例 3 填空选择题:
1. 用高斯列主元消去法解线性方程组
作第 1 次消元后的第 2 ,3 个方程分别为.
解答 1. 选 a21=2 为主元,作行互换,第 1 个方程变为: 2x1+2x2+3x3=3,消元得到
4) 1010 2 1.411
4) 1010 2 1.41
1.41
是应
是应填写的内容。
一、解答下列问题:
1) 数值计算中,最基础的五个误差概念(术语)是 , ,
, , .
2) 分别用 2。718281, 2。718282 作数e 的近似值 ,它们的有效位数分别有 位, 位; 又取 3 1.73 (三位有效数字),则
3 1.73 .
3)为减少乘除法运算次数,应将算式
y 18 3x1 5(x1)2 7(x1)3
改写成
4)为减少舍入误差的影响,应将算式 10 99 改写成
5)递推公式
0 y 2
0
yn 10yn1 1, n 1, 2,
如果取 y 2 1.41作计算,则计算到 y 时,误差有
0 10
这个计算公式数值稳定不稳定 ?
1) 绝对误差 , 相对误差 , 有效数字 , 截断误差 , 舍入误差 .
2)
2) 6 , 7 , 102 2
x 1
3) u 1 ; y ((7u 5)u 3)u 18
1
3)10 99
3)
或 1010
2
2
1 1010 102
1
2
二、解答下列线性代数方程组问题:
1) 解线性代数方程组Ax b ( A Rnn非奇异)的关键思想是首先把方程组
约化为 和 ,然后分别通过 过程
或 过程很容易求得方程组的解.
2)用“列主元 Gauss 消元法”将下列方程组:
1 5
3
2 3 x 1
1
4 10 x 0
2
3 0. 1 1 x 2
3
化为上三角方程组的两个步骤
1 2 3 1
5 4 10 0
3 0. 1 1 2
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