12 如果右端有小扰动
?b???10?6,试估计由此引起的解的相对误差。
4. (编程题) 设计一通用的列主元消去法程序并可计算条件数(用于判断方程病态程度)。
?2x1?x2?x4?1??x1?x3?5x4?6??x2?4x3?x4?8??x?3x?x?3235. 对线性代数方程组?1 设法导出使雅可比(Jacobi)迭代法和
高斯-
赛德尔(G-S)迭代法均收敛的迭代格式,要求分别写出迭代格式,并说明收敛的理由。
?x1?0.4x2?0.4x3?1;?x1?2x2?2x3?1;??(a)?0.4x1?x2?0.8x3?2;(b)?x1?x2?x3?1;?0.4x?0.8x?x?3.?2x?2x?x?1.123?236. 设方程组 ?1试考察解此方
程组的雅可比
迭代法及高斯-赛德尔迭代法的收敛性。
?a11x1?a12x2?b1?ax?a22x2?b27. 设线性方程组为 ?211a11a22?0
(1) 证明用雅可比迭代法和高斯-赛德尔迭代法解此方程组要么同时收敛,
要么同时发散。 (2) 当同时收敛时,试比较其收敛速度。
?1?A?a???a12a1a8. 证明矩阵只对
?12a??a?1???12?a?1对于是正定的,而雅可比迭代
?a?
是收敛的。
9.已知
征向量,并改进
特征值的精度。
?2?A??1???0?12?1??1?A?2???12?411??1??6?? 有一个近似特征值
?j??6.42',用反幂法求对应的特
10.
0???1给出用古典Jacobi方法求A特征值的第一次迭代计算。?2??
11.已知x?(1Hx??x201),y?e1,构造一个
THouseholder变换矩阵H,使得
e1。
习题三
1. 为求方程
x?x?1?0在x0?1.532 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。
x?1?1,xk?1?1?1xk21)
x2;迭代公式
2)
32x?1?x,迭代公式xk?1?31?xk;2
3)
x?21x?1,迭代公式
xk?1?1xk?1.试分析每种迭代公式的收敛性。
2. 已知
x??(x)在区间
[a,b]内只有一根,而当a?x?b时,
?(x)?k?1,'试问
如何将x??(x)化为适于迭代的形式?
将x?tgx化为适于迭代的形式,并求x?4.5(弧度)附近的根。
3.能不能用迭代法求解下列方程,如果不能时,试将方程改写成能用迭代法求解的形式。 (1)
n?y'?y?0;?2?h??yn???,y(0)?1,??2?h?并证明当4. 用梯形方法解初值问题 证明其近似解为
x?(cosx?sinx)/4; (2)x?4?2.
xh?0时,它收敛于原初值
问题的准确解
5. 写出用四阶经典的龙格—库塔方法求解下列初值问题的计算公式:(无需y?e?x.
计算)
?1)??y'?x?y,0?x?1;2)?y'?3y,0??(1?x)x?1;?y(0)?1;??y(0)?1.
6. 证明对任意参数t,下列龙格-库塔公式是二阶的:
??yn?1?yhn?(K2?K3);?2??K1?f(xn,yn);??K2?f(xn?th,yn?thK1); ??K3?f(xn?(1?t)h,yn?(1?t)hK1).
7. 导出具有下列形式的三阶方法: y'''n?1?a0yn?a1yn?1?a2yn?2?h(b0yn?b1yn?1?b2yn?2)