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1、第一章绪论1.设兀>0,兀的相对误差为C求In兀的谋差。q*丫*_yx*解:近似曲的相楓差为而In兀的误差为(?(lnx*)=lnx*—lnx进而有w(lnx*)«82.设兀的相对误差为2%,求兀"的相对误差。解:设/(x)=Z,则函数的条件数为c
2、VI^)
3、"fMy.>7乂f'(x)=nx'1^,C=11=nn又t6((x*)〃)uCp•£”*)且er(x*)为2・••^r((x*)w)«0.02n3.下列各数都是经过四舍五入得到的近似数,即谋差限不超过最后一位的半个单位,试指出它们是儿位有效数字:x;=1.1021,%;=0.031,兀;=385.6,x*=
4、56.430,%;=7x1.0.解:%;=1.1021是五位有效数字;£=().()31是二位有效数字;£=385.6是四位有效数字;x;=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)x;x>;,(3)兀;/兀;.其中彳,兀;,£/;均为第3题所给的数。解:£(兀:)=1xlfr412£(X;)=1X10'3丿2g(x;)=;x10“£•(%*)=1x10-3£(%;)=1X10'12⑴£(兀:+兀;+兀;)=£(兀:)+£(£)+£(爲)1』1?1q=-xl0'4+-x
5、l03+-xlO3222=1.05x10」(2)w(兀:x;x;)=兀;兀;£(兀;)+兀;x;”(兀;)+”工”(兀;)=
6、l」021x0.031
7、x*xl()T+0.031x385.6X丄xior«0.215
8、1.1021x385.64xi°3⑶£(X;/X;)
9、x*p(x*)+
10、x*
11、^(x*)0.031x2x10」+56.430x-xlO"3=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时允许的相对误差限是多少?4解:球体体积为V=-71^3则何种函数的条件数为RW"V-R4余-tvR33故度量半径R时允许的相对误
12、差限为s(R©=-xl«0.33八36.设岭=28,按递推公式打=匕_]—需丿7厉(n=l,2,...)计算到yi()()O若取V783«27.982(5位有效数字),试问计算岭彫将有多大谋差?解:汀严却-需皿「•Koo=^9_i5o^83Y99=——丁78399用100总8=^97a/7839897100依次代入后,有片00「100吩旋即^(M)=^-V783,若取V783«27.982,/.Y^=Y^~27.982.・.乳丫爲)=£(岭)+£(27.982)二*x10-3rI(x)的误差限为
13、xio-7.求方程兀2_56兀+1=0的两个根,使它至少具有4位
14、有效数字(7783=27.982)0解:x2-56x+l=0,故方程的根应为=281V783故Xj=28+V783«28+27.982=55.982旺具有5位有效数字亦而^元百矿衣矿曲兀2具有5位有效数字「N+118•当N充分大时,怎样求I亍dx?Jn+x2「N+l1解I7dx=arctan(N+1)-arctanNN1IJC设a=arctan(A^+1),0=arctanN。则tanq=N+1,tan0=N•加1+X=a_[3=arctan(tan(a-/?))tan«-tan/?=arctan1+tanatan0N+l—N=arctan1+(N+1)N1=
15、arctan矿+N+l9.正方形的边长大约为了100cm,应怎样测量才能使其血积误差不超过lew??解:正方形的面积函数为A(x)=x2当%*=100吋,若g(4*)Wl,则恥*)吕XIO-故测量屮边长谋差限不超过0.005cm时,才能使其面积谋差不超过Icm210.设5=丄gF,假定g是准确的,而对t的测量有±0.1秒的误差,证明当t増加时S的绝对误差增加,而相对误差却减少。解:-S=-gtt>02/.g(S*)=gr£(/*)当/*增加时,S*的绝对课差增加£(S*)曲*)当/*增加时,£(/*)保持不变,则S*的相对谋差减少。11.序列{儿}满足递推关系
16、儿=10儿」一1(21,2,...),若^()=V2«1.41(三位有效数字),计算到九时误差有多大?这个计算过程稳定吗?解:vy0=>/2«1.41r10-2乂・・・儿=1°)£j.•」=10儿-1.・.£(”*)=10£仇*)又vy2=10y,-l・・・£(力*)=10£(必*)••・6-(y2*)=102^(y0*)•••£(儿)*)=10%(九*)=10l0xlxl02=-xl082计算到Xo时误差为*X108,这个计算过程不稳定。12.计算/=(V2-1)6,取V2«1.4,利用下列等式计算,哪一个得到的结杲最好?解:设y=(x-l)6,若x=近,x*
17、=1.4,则8(x)=-