李庆扬-数值分析第五版第5章与第7章习题答案 联系客服

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93

93 559

f ) e ( 1024 1024 512

1 23 93 185 *

从而 x

( ) 2 256 1024 2048

93 23 ; ,

0,有根区间为 256 1024

0.090332 ,共二分 10 次。

2)使用迭代法

x

k 1

x 0 0.1

2 e

k

2 e 2 e

0.1

,则

x

1

, x

2

0.0894829 ,

10

10

13.

10

0.0906391

2 e x

3

2 e

0. 0906391, x

4

0.0905126 ,

10

10

*

x

4

即x 0.0905126,共迭代 4 次。

f ( x)

M ,证明对于范围

4. 给定函数 f (x) ,设对一切 x, f (x) 存在且 0 m

0

2/ M

*

内的任意定数 ,迭代过程 xk 1 xk f (xk ) 均收敛于 f (x) 0 的根

x 。

[ 证明] 由xk

1

x

k

f ( x ) 可知,令 (x) x

k

f (x) ,则 (x) 1 f (x) ,又因

为0 m

M ,

f ( x)

2

0

M

,所以 1 (x) 1,即 (x) 1,从而迭代

格式收敛。

5 5. 用斯特芬森迭代法计算第 2 题中(2)和(3)的近似根,精确到 10 。 斯特芬森迭代法是一种加速的方法。是埃特金加速方法与不动点迭代结合。

2

6. 设

(x) x p(x) f ( x) q( x) f (x) ,试确定函数 p( x) 和q(x) ,使求解 f (x)

0

且以 (x) 为迭代函数的迭代法至少三阶收敛。

3

7. 用下 列方 法 求 f ( )

x x

*

x

3 1 0 在 x0

2 附近 的 根。 根的 准 确值

x 1.87938524 ,要求计算结果准确到四位有效数字。

(1)牛顿法 (2)弦截法,取 x0

2, x1 1.9

2

3

3

(3)抛物线法,取 x0 1, x1 3, x2

[ 解]1 )

x

x

f (x )

k

x

k

3x

k

1 2x

k

1 ,x0

2,

x

k 1 k k

2

2

f ( x )

k

3x

k

3 3x

k

3

17

3

2(

) 1 3

2 2 2

3 2 1 17

1.888889 , x

2

3 9

9 17

2

3( ) 9

10555

1.87945,迭代停止。

5616

3

x

1

x 1

k

x

k

f (x

k

2)

x

k

3(x x

3 k

f ( )

x ) x ( x ) ( k 1

1 k x k

k

) 3

( x f x k k 1 1 3x 13 k 1

3 x ) (x k 1)

k

x

k 2 k

,x

0

x )

k 1

x (x

k

x ) 1

k 1

1 2

k 1

2,

k 1

x

x x

3

k k

x

14. 2 (1 .9 2) 1

2

15 .82 1582

1.881094

x

1

1.9,x

2

2

8.

1.9 2 2 3 8. 41 841

x

3

1582

841 1582

2

(

) 841

0.6

1 0.126) 1 58

2

0.262 1.9 3 (

,迭代停止。

1582 841

2

9558143.42 1582 1.9

2

2

1582 841

1026542442

1.1

546204321

841 841 0.61

3)

f (x )

k

x

k 1

x

k

2

,其中

]

k

k 1

k 2

4 f (x ) f [ x , x , x

k

f [xk , xk 1 ] f [xk , xk 1 ,xk 2 ]( xk xk 1 ) ,x0 1, x1 3, x2 2,故

f (x ) f (x ) 17 ( 3)

1

0

f (x )

0

3, f (x1 ) 17, f ( x2 ) 1, f [x ,x ]

1 0

10,

x x 3 1 1

0

f (x ) f (x ) 1 17

2

1

f[x , x ]

2

1

16,

x

x

1

2 3 2