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数值分析第2章习题
2025-09-25 21:25:28 责编:小OO
文档
一、选择题(每题5分,共计20分)

1、已知方程在区间存在唯一正根,若用二分法计算,至少迭代( C )次可以保证误差不超过。(二分法二分次数)

A  5;          B  7;           C  10;          D  12

2、用一般迭代法求方程的根,将方程表示为同解方程,则的根是(C)(不动点迭代法根的几何意义)

A.与的交点        B.与x轴交点的横坐标

C.与交点的横坐标  D.与x轴交点的横坐标

3、分别改写方程为和的形式,对两者相应迭代公式求所给方程在[1,2]内的实根,下列描述正确的是:(B)(迭代的收敛性)

A. 前者收敛,后者发散            B. 前者发散,后者收敛

C. 两者均收敛发散                D. 两者均发散 

分析:<1

4、解非线性方程的牛顿迭代法的收敛阶为( D )。(收敛阶数)

A线性收敛;    B局部线性收敛;  C平方收敛;      D局部平方收敛。

二、填空题(每小题5分,共计20分)

1、非线性方程的迭代函数在有解区间满足       ,则使用该迭代函数的迭代解法一定是局部收敛的。(迭代函数)

答案:

2、在非线性方程f(x)=0使用各种切线法迭代求解时,若在迭代区间存在唯一解,且f(x)的二阶导数不变号,则初始点x0的选取依据为            。(切线法)

答案:

3、求方程根的牛顿迭代公式是             。(牛顿迭代公式)

答案:

4、割线法迭代公式是                。(割线法迭代)

答案: 

三、解答题(每题12分,共计60分)

1、用牛顿法求的近似解。(牛顿迭代法)

解:由零点定理,在内有根。

由牛顿迭代公式

取得,

故取

2、用割线法求解方程x-sin x-0.5=0在1.5附近的一个根。(割线法求根)

  解:割线法迭代公式为:

    

取初始值x0=1.4,x1=1.6迭代计算,得到:

=1.4919426

=1.49702,=1.49730

3、设a为常数,建立计算的牛顿迭代公式,并求的近似值,要求计算结果保留小数点后5位。  (牛顿法)

解:令p(x)=x2-a,则p(x)=0的解即为。其牛顿迭代公式为: 

取a=115,xn+1= ½(xn+ 115/xn)

f(x)=2>0 取x0=11

x1=½(11+115/11)=10.72727 

x2=½(10.72727+115/10.72727)= 10.72381

x2=½(10.72381+115/10.72381)= 10.72381

4、已知函数,                        试分析以下两种迭代公式是否可取。(迭代收敛性)

(1)    (2)

 

 解:由公式(1)有, 

  求导得在[2,3]内

  所以迭代公式(1)在区间内不收敛,因而不可取。

  由公式(2)有,

   求导得可知在区间内单调递增,在区间内单调递减。故有2 <<<< 3

          

由收敛定理可知,公式(2)在区间[2,3]内收敛,因而可取。

5、是的几重根?取用求重根的修正牛顿公式计算此根的近似值,精确至。(修正牛顿法)

解:

    

    

   

   故是的3重根,即m=3.

   修正牛顿迭代公式为:

   

   取,计算得到满足要求。

注:本试卷由电控14-3班第六组黑桃2和工商14-1班第三组梅花2整合而成,卷中题目与答案如发现错误之处,请谅解并希望大家指出,我们予以及时更改。下载本文

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