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1、第一章绪论1.设x>O,x的相对误差为求lnx的误差。解:近似值F的相对误差为5二£;=兰=Jx*X*而In兀的误差为e(lnx*)=lnx*-lnx«—e*x*进而有£(ln兀*)u52.设兀的相对误差为2%,求T的相对误差。解:设f(x)=x贝IJ函数的条件数为C〃=l巴/U)71-1又t/'(x)=nxn~l,C=XnX—1=nn又•・•£,.((x*)n)«C[f•6(兀*)且jX)为2/.6((%*)")u0.02/23.下列各数都是经过四舍五入得到的近似数,即误差限不超过最后一位的半个单位,试指出它们是几位有效数字:%;
2、=1.1021,x;=0.031,兀;=385.6,x;=56.430,兀;=7x1.0.解:%;=1.1021是五位有效数字;x;=0.031是二位有效数字;%;=385.6是四位有效数字;%:=56.430是五位有效数字;£=7x1.0.是二位有效数字。4.利用公式(2.3)求下列各近似值的误差限:(1)兀:+兀;+兀;,(2)兀:心;,(3)兀;/兀;・其中兀:,兀;,兀;工均为第3题所给的数。解:£(x:)=*xi(y4^(x;)=lxlO'二2256.430x56.430=10'55计算球体积要使相对误差限为1,问度量半径R时
3、允许的相对误差限是多少?4r解:球体体积为V=-7rR3则何种函数的条件数为£(■¥;)=*X10“^(%4)=—xlO-32心)=*><10-
4、(1)£(兀;+兀;+x;)=£(兀;)+£(兀;)+£(兀;)=-xio-4+丄灯0刁+_1*10-3222=1.05x10?(2)£(力:兀;兀;)♦♦z♦x+%!x3e(X2)=
5、1.1021x0.03l
6、x丄xl()T+
7、0.031x385.6
8、x-xlO-4+
9、1.1021x385.6
10、x丄xlO*222«0.215(3)w(x;/兀;)+卜;*(兀;)RV'~V~0.031x-x1
11、0_3+56.430x-x10~3•••®(V*)uc“£厂(/?*)=3%(/?*)又•・・诃*)=1故度量半径R时允许的相对误差限为£代)=-xl«0.336.设^=28,按递推公式Yn=Yn_.---V783(n=l,2,…)100计算到兀)()。若取V783«27.982(5位有效数字),试问计算岭)()将有多大误差?解:T严却-需朋%=花9-需&=^7_T5o^^乙*-V7831°100依次代入后,有K1oo=^-1OOx^L7783即yi(M)=^-V783,若取a/783«27.982,A^=^-27.982・•・哄心)=
12、£必)+巩27.982)=
13、xl0-3.・.%的误差限为丄xl0'3o27.求方程x2-56x+1=0的两个根,使它至少具有4位有效数字(V783=27.982)。解:X2-56x4-1=0,故方程的根应为xL2=28±V783故禹=28+荷丽〜28+27.982=55.982£具有5位有效数字x.=28-V783=7=怎=«0.017863-28+V78328+27.98255.982兀2具有5位有效数字8.当n充分大时,怎样求f777^?A少+11解-dx=arctan(N+1)-arctanN加1+设q=arctan(N+1),0
14、=arctanN。则tan=TV+1,tan0=N・r~^dxJn1+x2=a-p-arctan(tan((7一0))tana-tanG=arctan1+tan<7tan0N+l-N=arctan1+(N+1)N1=arctan—;肘+2+19.正方形的边长大约为了100cm,应怎样测量才能使其面积误差不超过站沂?解:正方形的面积函数为A(x)=x2当x*=100时,若£(A*)<1,则^(x*)<-xio-22故测量中边长误差限不超过0.005cm时,才能使其面积误差不超过lc”210.设S=*gF,假定g是准确的,而对t的测量有±0
15、.1秒的误差,证明当t增加时S的绝对误差增加,而相对误差却减少。解:・・・S=丄加,f〉o/•£(S*)=gt2£((*)当/*增加时,S*的绝对误差增加g(S*)曲)g(f*)♦当广增加时,£(『*)保持不变,则S*的相对误差减少。11.序列{几}满足递推关系儿=10儿_]一1(n=l,2,...),若y()=72^1.41(三位有效数字),计算到儿时误差有多大?这个计算过程稳定吗?解:vy0=>/2«1.41又・••儿=10儿」-1••-必i°y()—1・•・£(”*)=10£()b*).•・£(%*)=1。£(必*).•・^(y2
16、*)=102£(y0*)・•・£(加*)=10妝%*)=10'°x-!-xl0_22=-xlO82计算到加时误差为
17、xlO8,这个计算过程不稳定。12.计算/=(血-1)6,取x/2^1.4,利用下列等式计