《数值分析》所有参考答案(6)

2019-03-22 20:05

2) f(x)?xn?a, f?(x)?nxn?1, f??(x)?n(n?1)xn?2,

n?1?f(x)?nx???f?(x)?xn?a??1,

f??(x)f?(x)?n(n?1)xnxn?1n?2?n?1x

Newton 迭代格式 xk?1n?1?nxk??xk???nx?a?k??1

1nan ?xk?nxk?an?1nxkn?(1?)xk?xk1?n

limk??a?xk?1na?xkaxn??1n?12na?1?n2?na

3) f(x)?1?, f?(x)?anx?(n?1), f??(x)??an(n?1)x?(n?2)

axn

f(x)f?(x)f??(x)f?(x)1??anx?(n?1)?xn?1an?nx,

n?1x??an(n?1)xanx?(n?2)?(n?1)??

Newton 迭代格式

xk?1n?1n?1?xk?xk?xk??xk???nxk??(1?n)xk?f?(xk)an?an?f(xk)

nlimk??a?xk?12(a?xk)n??*f??(x)2f?(x)*?n?12?na

12.试写出求方程?c?0(其中c 为已知正常数)的Newton迭代格式,并证

x1明当初值 x0满足0?x0?算?

解:记 f(x)?c?1x2c时迭代格式收敛。该迭代格式中是否含有除法运

,则求等价于求方程f(x)?0的根.

c126

f?(x)?1x2, f??(x)??2x3

Newton迭代格式为

c??xk?1xk2c21xk?xk(2?cxk), k?0,1,2,?

xk?1?xk?f(xk)f?(xk)对任意 x0?(0,),存在充分小的δ(δ<),(δ<1)使得

cx0?[δ

1, ?δ] 现在考虑区间[a,b]=[δ, ?δ]

cc1?1(c??1)?0

221o f(a)?f(?)?c?f(b)?f(2c????)?c?12c???c?c2?c??2c?c??c2?c?2?c(1?c?)2?c??0

f(a)f(b)?0

23o 当 x?[a,b]时 当 x?[a,b]时 ??f(?)f?(?)f?(x)?0

of??(x)?0

4o??(2?c?)?2c??

?(2?c?)?2c?? }

{(c??1)(c??2)?0 c?(2?c?)?2?c?f(???f?(2c2c??)?(??)

2c22???)2?c(???cc?)?? ? ?1c?c?(2?c?)??

27

因而 当x20?(0,c)时,Newton迭代格式收敛。

直接证明

xk?1?xk(2?cxk)

1?cx2k?1?cxk(2?cxk)?(1?cxk)

1?cx2?kk?(1?cxk?1)??(1?cx20)

limx12k?0k??k?c?lim(1?cxk??k)?0?lim(1?cxk??0)

?1?cx20?1?x0?(0,c)

用劈因子法解方程x3?3x2?x?9?0(取?20(x)?x?4x?6,算至

r0?0.005,r1?0.005)

解:f(x)?x3?3x2?x?9

取 ?0(x)?x2?4x?6

1+1 1

1?4?6 1?3?1?9 1?4?61?1?0

1?4?6 1?4?6 1?7?9 ?5?6 1?4?6 ?3?3

5?u??v??3 ?u??0.545455 ?6?u??v?3 ?v??0.272727

于是得到 ?1(x)??0(x)??ux??v?x2?4.54546x?5.72727 6.09092?u??v?0.29756

?5.72727?u?1.54546?v?0.14873 ?u?0.0205500,?v?0.172392

?2(x)?x2?4.5249x1?5.89966 228

18.

f(x)??2(x)(x?1.5249)1?0.0004x2?0.0035 5

??2(x)(x?1.52491)

x1,2?2.26246?0.883718i

x3??1.52491

19.用适当的迭代法求下列方程组的根,精确至4位有效数:

?1?x?sin?y?

?2??1x?cos??312?x? ?解: xk?1?sin(yk) yk?1?cos(13xk)

k?0,1,2,?

k 0 1 2 3 4 5 6 xk yk 0 0 0.479426 0.479426 0.473825 0.473825 0.473955 0 1 1 0.987258 0.987258 0.987553 0.987553

k 7 8 9 xk yk 0.473955 0.473952 0.473952 0.987546 0.987546 0.987546

?

x?0.4740*

y*?0.987 529

习题3

1. 设L为单位下三角阵,试写出解方程组的算法。

?1?l?21?l31?????ln11l32?ln21?ln3???x1??d1??????xd??2??2???x3???d3? ????????????1????xn????dn??解:

x1?d1

i?1?lijxjj?1?xi?di,i?2,3,?,n

x1?d1

i?1xi?di??lijxj,i?2,3,?,n

j?12. 为阶的上三角阵,试计算用回代算法解上三角方程组所需的乘除法运算次数。

?r11??解:?????r12r22r13r23????rn?1,n?1r1n??x1??c1??r2n?x2??c2?????????????c3??????rn?1,n?xn?1?????????rn,n???xn??cn?

rn,nxn?cn

n?rijxjj?i?ci,i?n?1,n?2,?,1

xn?cnrn,n

nxi?(ci?n?rijxj)j?i?1rii , i?n?1,n?2,?,1

12n(n?1)

乘除法运算次数 ??(n?i?1)?1?i?12???n?3. 试用Gauss消去法解下列方程组,计算过程按5位小数进行:

30


《数值分析》所有参考答案(6).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:12钢筋工程专项施工方案

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: