《数值分析》所有参考答案(4)

2019-03-22 20:05

f(?53)?10353?3?0, f(0)??3?0

f(2)?2(4?5)?3??5, f(3)?3?(9?5)?3?9

y

由草图可知唯一正根x*?(2,3) (1)

5x?x?3,x?3?5 353 2 3 x

?3 153(x?3), ?1(x)?(x?3),

3153??构造迭代格式 xk?1?(xk?3) (I) ?11355x2

当 x?[2,3], 2)

3?(x)??1353?2?2125?1 ?迭代格式(I)发散

x?5x?3, x?5x?3, 构造迭代格式

xk?1?35xk?3, (II)

?2(x)?3?(x)?5x?3,?213?23(5x?3)?5?53?31(5x?3)2

当x?[2,3]时

?(x)??253?31(5?2?3)2?53?13169??53?13125?13?1

当x?[2,3]时

?2(x)?[?2(2),?2(3)]?[35?2?3,35?3?3]?[313,318]?[2,3] 迭代格式(II) 对任意

x0?[2,3]均收敛

16

3) x2?5x?3x?5?3x, x?5?3xk3x

(III)

?12 构造迭代格式 xk?1?3x12?5 ?3(x)??5?(x)?, ?3?(3x?5)(?3)x?2??32?x213x?5

当x?[2,3]时

?(x)? ?332?x213x?5?32?1x25?322??125?385?1

当x?[2,3]时 ?3(x)?[?3(3),?3(2)]?[6,6.5]?[2,3] 迭代格式(III) 对任意x0?[2,3]均收敛

?(x)??2?(2)?4) max?22?x?3531?13169?0.30145332

1?(x)? max?32?x?332?minx2?x?323x??5?min{2?232?5,3?233

?5} ?32min{46.5,96}3xk?5?1?0.0680

取格式(III) xk?1?

x0?2.5,x1?2.48998

,x3?2.49086,x2?2.49095

x*?2.49

4. 用简单迭代格式求方程x?x?0.2?0的所有实根,精确至有3位有效数。 解:f(x)?x3?x?0.2?x(x2?1)?0.2

22f?(x)?3x?1?3(x?313)

17

当 x?13时, f?(x)?0,

* x1* y x3 * x2 ?1 当x?f(?13?13 13 1 2 x

13时 f?(x)?0

)??1132(?1)?0.2???0.2?0 3333f(0)??0.2

f(13)??33?23?0.2?0 f(1)??0.2,f(2)?8?2?0.2?5.8 12121438f(?1)??0.2, f(?)?(?)(?1)?0.2??0.2?0

*x1?[?1,?313**], x2?[?,0],x3?[1,2]

121)x?x?0.2

3迭代格式 xk?1?xk?0.2,

?(x)?x3?0.2, ??(x)?3x2?0 当x?[?12,0]时,??(x)?134,

18?0.2,?0.2]?[?12,0]

?(x)?[?(?),?(0)]?[?2任取x0?[?取

12*,0]迭代格式收敛于 x2

x0??0.25得

x1??0.215625,x2??0.210025,x3??0.209264

x4??0.209164*??0.209 x2

18

2) x?x?0.2,

3 x?3x?0.2

迭代格式 xk?1?3xk?0.2 ?(x)?3x?0.2 , ??(x)?(x?0.2)31?23?13?3(x?0.2)2

当 x?[1,2]时 ?(x)?[?(1),?(2)]?[31.2,32.2]?[1,2]

??(x)?13?3(1?0.2)2?13?1

*任意 取

x0?[1,2]迭代格式收敛于 x3

x0?1.5计算得x1?1.19348,x2,x4,

?1.11695?1.09031,

x3?1.09612x5?1.08867x6?1.08821* ? x3?1.09

3) x2?1?0.2x

0.2xk x??1?0.2x 迭代格式 xk?1??1? ?(x)??1?12 (III)

0.2x

?12

??(x)??(1?0.2x)(?0.2)x?2?20.1x?1?0.2x

当x?[?1,?13]时

19

?(x)?[?(?1),?(?13)]?[?1?0.2,?1?0.23]

13 ?[?0.8944,?0.8084]?[?1,? g(x)?x21?g?(x)?2x1?0.2x)?]

0.2x,

20.2x)?1?x?12(1?0.2x)?12(?0.2)x?2

?(1? ?(1? 当x?[?1,? g(?13)?13[2x(1?0.2x)?0.1]

0.2x?120.2x12(2x?0.4?0.1)?(2x?0.3)(1?)

13]时,g?(x)?0

1?0.23? 13 当x?[?1,? ??(x)?]时

0.31?0.230.1g(?13)??0.3711

迭代格式(III)对任意x0?[?1,?计算得

x1??0.866025x4??0.87884313]均收敛于x*,取x0??0.8,

,

x2??0.876961,

x3??0.878601

*??0.879 , x15. 已知x??(x)在区间[a,b]内有且只有一个根,而当a

?'(x)?k?1

(1)试问如何将x??(x)化为适用于迭代的形式?

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