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《現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案李繼云現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案習(xí)題一1、解:根據(jù)絕對誤差限不超過末位數(shù)的半個單位,相對誤差限為絕對誤差限除以有效數(shù)字本身,有效數(shù)字的位數(shù)根據(jù)有效數(shù)字的定義來求.因此49×10-2:=0.005;=0.0102;2位有效數(shù)字.0.0490:=0.00005;=0.00102;3位有效數(shù)字.490.00:=0.005;=0.0000102;5位有效數(shù)字.2、解:=3.1428……,=3.1415……,取它們的相同部分3.14,故有3位有效數(shù)字.=3.1428-3.1415=0.0013;===0.0004
2、1.3、解:的近似值的首位非0數(shù)字=1,因此有
3、
4、<=×10-4,解之得n>=5,所以n=5.4、證:5、解:(1)因為4.4721……,又
5、
6、=
7、
8、=0.0021<0.01,所以4.47.(2)的近似值的首位非0數(shù)字=4,因此有
9、
10、<=0.01,解之得n>=3.所以,4.47.6、解:設(shè)正方形的邊長為,則其面積為,由題設(shè)知的近似值為=10cm.記為的近似值,則25現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案李繼云<=0.1,所以<=0.005cm.7、解:因為,所以.8、解:9、證:由上述兩式易知,結(jié)論.10、解:代入求解,經(jīng)過計算可知第(3
11、)個計算結(jié)果最好.11、解:基本原則為:因式分解,分母分子有理化、三角函數(shù)恒等變形……(1)通分;(2)分子有理化;(3)三角函數(shù)恒等變形.12、解:因為,,所以
12、
13、<=于是有
14、
15、=
16、
17、=10
18、
19、<=
20、
21、=
22、
23、=10
24、
25、<=類推有
26、
27、<=即計算到,其誤差限為,亦即若在處有誤差限為,則的誤差將擴(kuò)大倍,可見這個計算過程是不穩(wěn)定的.25現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案李繼云習(xí)題二1、解:只用一種方法.(1)方程組的增廣矩陣為:→→→,,.(2)方程組的增廣矩陣為:→→→,,.(3)適用于計算機(jī)編程計算.2、解:第一步:計算U的第一行,L的
28、第一列,得第二步:計算U的第二行,L的第二列,得第三步:計算U的第三行,L的第三列,得第四步:計算U的第四行,得25現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案李繼云從而,=由,解得=(6,-3,23/5,-955/370)T.由,解得=(1,-1,1,-1)T.3、(1)解:首先檢驗系數(shù)矩陣的對稱正定性,這可以通過計算其各階順序主子式是否大于零來判斷.=3>0,=2>0,=4>0,所以系數(shù)矩陣是對稱正定的.記系數(shù)矩陣為A,則平方根法可按如下三步進(jìn)行:第一步分解:A=LLT.由公式計算出矩陣的各元素:因此,L=.第二步求解方程組LY=b.解得Y
29、=(,,)T.第三步求解方程組LTX=Y.解得X=(0,2,1)T.(225現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案李繼云)解:首先檢驗系數(shù)矩陣的對稱正定性,這可以通過計算其各階順序主子式是否大于零來判斷.=3>0,=2>0,=6>0,所以系數(shù)矩陣是對稱正定的.記系數(shù)矩陣為A,則平方根法可按如下三步進(jìn)行:第一步分解:A=LLT.由公式計算出矩陣的各元素:因此,L=.第二步求解方程組LY=b.解得Y=(,,)T.第三步求解方程組LTX=Y.解得X=(,,)T.4、解:對,;對,,,;對,,,,,.所以數(shù)組A的形式為:求解方程組LY=b.解得Y
30、=(4,7,)T.求解方程組DLTX=Y.解得X=(,,)T.25現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案李繼云5、解:(1)設(shè)A=LU=計算各元素得:,,,,,,,,.求解方程組LY=d.解得Y=(1,,,,)T.求解方程組UX=Y.解得X=(,,,,)T.(2)設(shè)A=LU=計算各元素得:,,,,.求解方程組LY=d.解得Y=(17,,)T.求解方程組UX=Y.解得X=(3,2,1)T.6、證:(1)(2)相同.因為此方程組的系數(shù)矩陣為嚴(yán)格對角占優(yōu)矩陣,所以雅可比迭代法和相應(yīng)的高斯-賽德爾迭代法都收斂.(1)雅可比迭代公式:高斯-賽德爾迭
31、代公式:(2)雅可比迭代公式:25現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案李繼云高斯-賽德爾迭代公式:7、(1)證:因為此方程組的系數(shù)矩陣為嚴(yán)格對角占優(yōu)矩陣,所以雅可比迭代法和相應(yīng)的高斯-賽德爾迭代法都收斂。(2)雅可比迭代法:寫出雅可比迭代法公式:取=(-3,1,1)T,迭代到18次達(dá)到精度要求,=(-3.999,2.999,1.999)T.高斯-賽德爾迭代法:寫出高斯-賽德爾迭代法公式:取=(-3,1,1)T,迭代到8次達(dá)到精度要求,=(-4.000,2.999,2.000)T.8、SOR方法考試不考。9、證明:雅可比法的迭代矩陣為:2
32、5現(xiàn)代數(shù)值計算方法習(xí)題答案李繼云,解得,所以雅可比迭代法不收斂.高斯-賽德爾法的迭代矩陣為:,求得,,則,所以高斯-賽德爾迭代法不收斂.10、證明:雅可比法的迭代矩陣為:,求得,,,則,所以雅可比迭代法不收斂.高斯-賽德爾法的迭代矩陣為:,求得,,則,所以高斯-賽德爾迭代法收斂.11、證明