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
取
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: 求的根的牛顿迭代格式是 。
解:(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 。
解: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。
解: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
,
由得:
,即
;
由得:
,即
由得:
,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
。
解 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
取1.46553,f(1.46553)»-0.000145
11: 对为
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
在
与0之间,
若,
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:设,利用Newton法求平方根
,并证明迭代公式对
均具二阶收阶性。
解:令.
即
的根,则Newton公式为:
无论或
时均有:
,即
假设任意,
,
,即从
开始
,且
,
从
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.