1.填空题
(1) 用二分法求方程f(x) = 0的近似根,若f(x)在[a, b]上满足且 ,则方程在[a, b]上有且仅有一个实根x*.
(2) 在二分法的误差分析中,因为,所以要使成立,只需即可.
(3) 使用二分法求非线性方程f (x) =
0在[0,
1]内的根,要使误差小于,至少要二分区间次.
2.用二分法解方程在[1, 2]内的根,要求精确到小数点后第二位,即误差不超过.
3.为用简单迭代法解方程在区间[1, 2]上的根,构造了如下3个迭代函数:
(1) ; (2) ; (3)
若已知x0 = 1.5与精确根邻近,试分别写出它们的迭代公式,并用局部收敛的近似替代判别方法分析收敛性,再取其中一种收敛的公式求出近似根(要求精确到小数点后2位).
4.填空题
(1) 对于方程,写出简单迭代法的两个迭代函数及其相应的迭代格式:
迭代函数之一 ,迭代公式
迭代函数之二 ,迭代公式
(2) 简单迭代法的误差分析,有先验估计式
和事后估计式
(3) 要使简单迭代法的精度达到要求,实用中的一个简单易处理的方法,是根据不等式成立与否来判别是否终止迭代.
(4) 对于方程f(x) = 0的一个简单迭代公式,其收敛的一个充分条件是:当时,φ (x)满足,若已知根的初始值x0在根x*邻近,则可将局部收敛的判别条件用来替代.
(5) 对于方程f (x) = 0的一个简单迭代公式,若其产生的序列{xk}收敛很慢,这时可令新的迭代函数为.要想得到收敛速度更快的迭代函数,k的最好取值是使满足.由于方程的解x*未知,通常取,可得加速迭代公式
(6) 对迭代格式xk+1 = φ(xk),若φ(xk)满足
,而
那么该格式收敛的阶数是
5.用牛顿迭代法求方程在[1, 2]上的根.
(1) 写出该方程的牛顿迭代公式.
(2) 取初值x0 =1.5,证明该方程的牛顿迭代公式收敛.
(3) 迭代求出方程的近似根xk,要求精度:.
6.选择题
如下说法中,不正确的是( )
(A) 牛顿迭代法也是一种简单迭代法
(B) 牛顿迭代法也叫牛顿切线法
(C) 当x0充分接近x*时,弦截法比牛顿法收敛快
(D) 弦截法的优点是不需要计算导数值
7.填空题
(1) 对于方程f (x) = 0,已知其根x*介于a,b之间,初值.证明该方程的牛顿迭代公式收敛,需验证成立的条件为
①
②
③
④
(2) 求解方程的牛顿迭代公式为
(3) 用牛顿法计算的值,其迭代公式为
取x0 =
2,得的各近似值:
, ,
精确到的近似值为
(4) 对于方程
其弦截法迭代公式为
8.用牛顿迭代法求方程在x0 = 1.5附近的根.
9.用快速弦截法求方程在区间[1, 2]内的根,精确至5位有效数字.
10.用下列方法求在内的根,要求根的误差不超过。
(二)二分法;
(2)的正割法;
(3)的简单迭代法;
(4)的Steffenson迭代;
(5)的Newton迭代法。
11.为求在附近的一个根,现将方程改写成等价形式,且建立相应的迭代公式;
(1)迭代公式;
(2)迭代公式
(3)迭代公式;
试分析每一种迭代的收敛性。
12 设存在常数恒成立。证明,若则对任意,迭代序列收敛到的唯一解。
13.用下列方法,求的根。
(1)Newton法;
(2)
(3)的Steffenson方法;
(4)
。
14.利用压缩不动点定理,证明方程组在内有唯一不动点。
15.利用非线性方程组的Newton法解方程组分别用初始值
观察这个方法收敛于哪一个根,需要的迭代次数以及收敛速度(允许误差为10-5)。
16.对导数采用逼近
定义迭代
设二次连续可微,证明上述迭代是局部二阶方法。
17.在某化学反应里,已知生成的浓度与时间有关,测得如下数据:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 4.00 6.40 8.00 8.80 9.22 9.50 9.70 9.86 |
|
9 10 11 12 13 14 15 16 10.00 10.20 10.32 10.42 10.50 10.55 10.58 10.60 |
试用非线性最小二乘法,求拟合函数。