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本章练习答案



1用迭代法求方程x5-4x-2=0在的最小正根,使敛代误差不超过

解:建立迭代格式

(可任取1,2之间的值)

1.431 0     1.505 1

1.516 5  1.518 2

1.5185

 1.5185

2应用牛顿法试导出一个求迭代求解公式。

解:显然为方程的根,于是有迭代法

3利用适当的迭代格式证明:

证明:考虑迭代格式

则:

,当时,,因此迭代收敛。

4迭代法收收敛于,此迭代式是         阶收敛

解:

,二阶收敛。

5要使迭代式局部收敛到,则的取值范围是            

解:,迭代式收敛即要求

6: 的根的牛顿迭代格式是                       

(牛顿迭代式)

7:应用牛顿迭代法求方程的根的近似值,其收敛阶为       

为方程的重根,因此,收敛阶为1。

8: 证明:对任何初始值,由迭代式所产生的序列都收敛于方程的根。

证明,则

先考虑区间,当时,,故迭代式所产生的序列均收敛。

对任何初始值,有,将看成新的迭代初值,则由知其必收敛。

9试确定常使迭代公式产生的序列收敛到,并使其收敛阶尽可能高。

:迭代函数,根据高阶收敛定理,要使迭代序列收敛的阶尽可能高,应使

得:,即

得:,即

得:,即

综上可得满足方程,从而,而且,故迭代公式具有三阶收敛性。

10: 用弦截法求方程x3-x2-1=0,在x=1.5附近的根,取。保留5位小数点计算至

f(x)= x3-x2-1,f(1)=-1,f(2)=3,有根区间取[1,2]。

迭代公式为: (k =1,2,…)

1.37662

148881

146348

1.46553

1.46553,f(1.46553)»-0.000145

11: 的一个不动点,验证的迭代对不收敛,但改用Aitken方法却是收敛的。

证明:由于,当时,,且有与0之间,

时,迭代不收敛。

若改用Aitken方法,可得,据局部收敛定理知,知其局部收敛于不动点0。

12,利用Newton法求平方根,并证明迭代公式对均具二阶收阶性。

解:. 的根,则Newton公式为:   

无论时均有:,即

假设任意,即从开始,且  起是一个单调递减有下界的序列,由数列收敛定理知{}有极限.令可得,这就说明了只要,迭代总收敛到,且是二阶收敛.