01 应用数值分析 第四版 答案 张明主编 文世鹏主审 石油工业出版社
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第一章1、 在下列各对数中,x 是精确值 a 的近似值。
3.14,7/100)4(143.0,7/1)2(0031.0,1000/)3(1.3,)1(========x a x a x a x a ππ试估计x 的绝对误差和相对误差。
解:(1)0132.00416.01.3≈=≈-=-=a ee x a e r π (2)0011.00143.0143.07/1≈=≈-=-=a ee x a e r (3)0127.000004.00031.01000/≈=≈-=-=aee x a e r π (4)001.00143.03.147/100≈=≈-=-=aee x a e r2. 已知四个数:x 1=26.3,x 2=0.0250, x 3= 134.25,x 4=0.001。
试估计各近似数的有效位数和误差限,并估计运算μ1= x 1 x 2 x 3和μ1= x 3 x 4 /x 1的相对误差限。
解:x 1=26.3 n=3 δx 1=0.05 δr x 1=δx 1/∣x 1∣=0.19011×10-2x 2=0.0250 n=3 δx 2=0.00005 δr x 2=δx 2/∣x 2∣=0.2×10-2x 3= 134.25 n=5 δx 3=0.005 δr x 3=δx 3/∣x 3∣=0.372×10-4x 4=0.001 n=1 δx 4=0.0005 δr x 4=δx 4/∣x 4∣=0.5由公式:e r (μ)= e (μ)/∣μ∣≦1/∣μ∣Σni=1∣∂f/∂x i ∣δx ie r (μ1)≦1/∣μ1∣[x 2 x 3δx 1+ x 1 x 3δx 2 +x 1x 2δx 3] =0.34468/88.269275 =0.0039049e r (μ2)≦1/∣μ2∣[x 3 x 4/ x 21δx 1+ x 4/ x 1δx 3 + x 3/ x 1δx 4] =0.5019373、设精确数a>0,x 是a的近似值,x 的相对误差限是0.2,求㏑x 的相对误差限。
应用回归分析第四版答案【篇一:应用回归分析人大版前四章课后习题答案详解】应用回归分析(1-4章习题详解)(21世纪统计学系列教材,第二(三)版,何晓群,刘文卿编著中国人民大学出版社)目录1 回归分析概述 ....................................................................................................... (6)1.1 变量间统计关系和函数关系的区别是什么? (6)1.2 回归分析与相关分析的区别与联系是什么? (7)1.3回归模型中随机误差项?的意义是什么? (7)1.4线性回归模型的基本假设是什么? (7)1.5 回归模型的设置理论根据是什么?在回归变量设置中应该注意哪些问题? (8)1.6收集,整理数据包括哪些内容? (8)1.7构造回归理论模型的基本根据是什么? (9)1.8为什么要对回归模型进行检验? (9)1.9回归模型有哪几个方面的应用? (10)1.10为什么强调运用回归分析研究经济问题要定性分析和定量分析相结合? (10)2 一元线性回归 ....................................................................................................... . (10)2.1一元线性回归模型有哪些基本假定? (10)2.2考虑过原点的线性回归模型足基本假定,求ny??*x??i1ii,i?1,2,...n 误差?1,?2,...?n仍满?1的最小二乘估计。
.............................................................................. 11 n2.3证明?e?o,?xe?0. .................................................................................. . (11)i?1ii?1ii2.4回归方程e(y)????x的参数?,?o101的最小二乘估计与最大似然估计在什么条件下等价?给出理由? (12)2.5证明??0是??0的无偏估计。
应⽤数值分析(第四版)课后习题答案第9章第九章习题解答1.已知矩阵=???=4114114114,30103212321A A 试⽤格希哥林圆盘确定A 的特征值的界。
解:,24)2(,33)1(≤-≤-λλ2.设T x x x x ),...,,(321=是矩阵A 属于特征值λ的特征向量,若i x x =∞,试证明特征值的估计式∑≠=≤-n i j j ij ii aa 1λ.解:,x Ax λ=∞∞∞∞≤==x A x x Ax i λλ由 i x x =∞ 得 i n in i ii i x x a x a x a λ=++++ 11j n j i i ij i ii x ax a ∑≠==-1)(λj n j i i ij j n j i i ij i ii x a x ax a ∑∑≠=≠=≤=-11λ∑∑≠=≠=≤≤-nj i i ij i j n j i i ijii a x x a a 11λ3.⽤幂法求矩阵=1634310232A 的强特征值和特征向量,迭代初值取T y )1,1,1()0(=。
解:y=[1,1,1]';z=y;d=0;A=[2,3,2;10,3,4;3,6,1];for k=1:100y=A*z;[c,i]=max(abs(y));if y(i)<0,c=-c;endz=y/cif abs(c-d)<0.0001,break; endd=cend11.0000=c ,0.7500) 1.0000 0.5000(z 10.9999 =c ,0.7500) 1.0000 0.5000(z 11.0003 =c ,0.7500) 1.0000 0.5000(z 10.9989=c ,0.7500) 1.0000 0.5000(z 11.0040 =c ,0.7498) 1.0000 0.5000(z 10.9859=c ,0.7506) 1.0000 0.5001(z 11.04981 =c ,0.7478) 1.0000 0.4995(z 10.8316 =c ,0.7574) 1.0000 0.5020(z 11.5839 =c ,) 0.7260 1.0000 0.4928 (z 9.4706 =c ,0.8261) 1.0000 0.5280(z 17 = c ,0.5882) 1.0000 0.4118(z 11T (11)10T (10)9T (9)8T (8)7T (7)6T (6)5T (5)4T (4)3T (3)2T (2)1T (1)===========强特征值为11,特征向量为T 0.7500)1.0000 0.5000(。
数值分析第四版答案第一章绪论1.设x 0,x的相对误差为,求In x的误差。
解:近似值x*的相对误差为* e* x* x =ex* x*而In x 的误差为el nx* Inx* In x e* x*进而有(In x*)2.设x的相对误差为2%,求 E x n的相对误差。
解:设f(x) x n,则函数的条件数为C p丨空^丨f(x)H n 1又 f '(x) nx n 1, C p | x nx | n1n—11又「((x*) n) C p r(x*)且e (x*)为2r((x*)n) 0.02 n3•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:x;1.1021,x2 0.031 , x3 385.6,沧56.430 ,x57 1.0.解:x1 1.1021是五位有效数字;x2 0.031是二位有效数字;x;385.6是四位有效数字;x4 56.430是五位有效数字;X;7 1.0.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) x;x;x;,(2) x;x;x;,(3) x;/x;. 其中X1,X2,X3,x4均为第3题所给的数。
解:*1 (X 1)2 10(1) (X 1X 2 X 4)(X ;)(x 2) (x 4)11021.05 10(2) (x ;x ;x ;)(3) (X 2/X 4) * I **X 2I(X 4) X 4* 2 X40.031 1 3 13-10 56.430 — 102 2 10 5 56.430 56.4305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 - R 33*1(X 2) 2 10 * 1 (X 3) 2 10 * 1 (X 4) 2 10 * 1 (X 5— 123 131101103X 1X 2 (X 3) 1.1021 0.031 0.215X 2X 31 2101X 1X 3 (X 2)10.031 385.6 - 101.1021 385.6 1 103*(X 2)则何种函数的条件数为C R(4 R2 4 R3 3r(V*) Cp|「(R*)3 r (R*)又;r (V*)11故度量半径R 时允许的相对误差限为r (R*) - 1 0.33 36 •设 Y o 28,按递推公式 Y, Y n-1,783 (n=1,2,…) 100计算到丫100。
第二章习题解答1. ( 1) R n Xn中的子集“上三角阵”和“正交矩阵”对矩阵乘法是封闭的。
(2)R n Xn中的子集“正交矩阵”,“非奇异的对称阵”和“单位上(下)三角阵”对矩阵求逆是封闭的。
-1设A是nXn的正交矩阵。
证明A也是nXn的正交矩阵。
证明:⑴证明:A为上三角阵,B为上三角阵,A, B R n na ij 0(i j ),b ij 0(i j)nC AB 则G j a ik b kj, C j 0(i j)k1上三角阵对矩阵乘法封闭。
以下证明:A为正交矩阵,B为正交矩阵,A,B R n nAA T A T A E,BB T B T B E(AB)((AB)T) ABB T A T E,( AB)T(AB) B T A T AB EAB为正交矩阵,故正交矩阵对矩阵乘法封闭。
(2) A是nXn的正交矩阵A A-1 =A-1A=E 故(A-1) -1 =AA-1(A1) -1= (A-1) -1A-1 =E 故A-1也是nXn 的正交矩阵。
设A是非奇异的对称阵,证A也是非奇异的对称阵。
A非奇异.A可逆且A-1非奇异又A T=A .( A-1)T=( A T)-1=A-1故A-1也是非奇异的对称阵设 A 是单位上(下)三角阵。
证A-1也是单位上(下)三角阵。
-1证明:A是单位上三角阵,故|A|=1 ,.A可逆,即A存在,记为(b ij ) n Xnn由 A A =E,则a j b jk ik (其中a ij 0 j >i 时,1)j1故b nn=1, b ni=0 (n 丰 j)类似可得,b ii =1 (j=1 …n) b jk=0 (k > j)即A-1是单位上三角阵综上所述可得。
F t Xn中的子集“正交矩阵”,“非奇异的对称阵”和“单位上(下)三角阵”对矩阵求逆是封闭的。
2、试求齐次线行方程组Ax=0 的基础解系。
1 21 41A= 0 11 000 01 4512 1 411 2 1 41 解 : A=1 1 01 0 450 1451451 2 0 0 410 08 140 1 0 4 5 -14 514514581445故齐次线行方程组 Ax=0的基础解系为14, 2510 013. 求以下矩阵的特征值和特征向量。
第三章习题解答1.试讨论a 取什么值时,下列线性方程组有解,并求出解 。
123123123123212312311(1)1(2)1ax x x ax x x x ax x x ax x a x x ax x x ax a⎧++=++=⎧⎪⎪++=++=⎨⎨⎪⎪++=++=⎩⎩ 解:(1)111111111a A a a ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 经初等行变换化为1001/(2)0101/(2)0011/(2)a a a +⎡⎤⎢⎥+⎢⎥⎢⎥+⎣⎦ 当2a ≠-时,方程组有解,解为111(,,).222Tx a a a =+++ (2)21111111a A a a a a ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 经初等行变换化为2100(1)/(2)0101/(2)001(21)/(2)a a a a a a -++⎡⎤⎢⎥+⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦当2a ≠-时,方程组有解,解为21121(,,).222Ta a a x a a a +++=-+++2.证明下列方程组Ax=b12341123421233234432432385x x x x b x x x x b x x x b x x x b+--=⎧⎪-+-=⎪⎨+-=⎪⎪-+-=⎩ 当(1)(10,4,16,3).T b =-时无解;(2)(2,3,1,3).T b =时有无穷多组解。
解:(1) r(A)=3≠r(A,b)=4 当(10,4,16,3).T b =-时无解;(2) r(A)=3,r(A,b)=3 当(2,3,1,3).T b =时有无穷多组解。
3.用列主元高斯消元法求解Ax=b2233(1)477,12457A b ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦ 1231(2)234,13462A b ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦(1)x=(2,-2,1)T (2)x=(0,-7,5)T4.证明上(下)三角方阵的逆矩阵任是上(下)三角方阵。
数学分析第四版答案简介《数学分析第四版》是一本经典的数学教材,主要介绍了数学分析的基本概念、理论和方法。
本文档旨在提供《数学分析第四版》习题的答案,帮助读者更好地理解和掌握数学分析的知识。
第一章简介1.1 数学分析的基本概念习题答案:1.由已知条件可知,当a=a时,a(a)=a(a)成立。
所以函数a(a)是一个常函数。
2.对于任意实数a和a,有a(a+a)=a(a)+a(a),即函数a(a)满足加法性。
根据题意,我们需要证明a(aa)=a(a)a(a)。
证明:设实数a和a,并令a=a和 $b=\\frac{y}{x}$,根据加法性,我们有:$$ f(a+b) = f(a) + f(b) \\quad \\text{(1)} $$将a=a和 $b=\\frac{y}{x}$ 代入上式,得到:$$ f\\left(x + \\frac{y}{x}\\right) = f(x) +f\\left(\\frac{y}{x}\\right) \\quad \\text{(2)} $$又根据题目条件,我们知道a(aa)=a(a)a(a),将$b=\\frac{y}{x}$ 代入该式,得到:$$ f(xy) = f\\left(x\\cdot\\frac{y}{x}\\right) =f(x)f\\left(\\frac{y}{x}\\right) \\quad \\text{(3)} $$将式 (3) 代入式 (2),得到:$$ f\\left(x + \\frac{y}{x}\\right) = f(xy) \\quad \\text{(4)} $$根据题目条件中的函数性质,我们得到:$$ x+\\frac{y}{x} = xy $$上式可以转化为二次方程的形式,解得:$$ x^2 - xy + \\frac{y}{x} = 0 $$由上式可知,a是方程a2−aa+a=0的一个根。
根据韦达定理,该方程的两个根分别为:$$ x_1 = \\frac{y+\\sqrt{y^2+4}}{2} \\quad \\text{和}\\quad x_2 = \\frac{y-\\sqrt{y^2+4}}{2} $$由于题目中没有限制a的取值范围,所以a可以取任意实数。
第五章习题解答1、给出数据点:013419156i i x y =⎧⎨=⎩(1)用012,,x x x 构造二次Lagrange 插值多项式2()L x ,并计算15.x =的近似值215(.)L 。
(2)用123,,x x x 构造二次Newton 插值多项式2()N x ,并计算15.x =的近似值215(.)N 。
(3)用事后误差估计方法估计215(.)L 、215(.)N 的误差。
解:(1)利用012013,,x x x ===,0121915,,y y y ===作Lagrange 插值函数2202130301191501031013303152933()()()()()()()()()()()()()()i i i x x x x x x L x l x y x x =------==⨯+⨯+⨯-------++=∑代入可得2151175(.).L =。
(2)利用123134,,x x x ===,1239156,,y y y ===构造如下差商表:于是可得插值多项式:229314134196()()()()()N x x x x x x =+-+---=-+-代入可得215135(.).N =。
(3)用事后误差估计的方法可得误差为1501511751350656304.(.)(..).R -=-=-◆ 2、设Lagrange 插值基函数是0012()(,,,,)nj i j i jj ix x l x i n x x =≠-==-∏试证明:①对x ∀,有1()ni i l x ==∑②00110001211()()(,,,)()()nk i i i n n k l x k n x x x k n =⎧=⎪==⎨⎪-=+⎩∑ 其中01,,,n x x x 为互异的插值节点。
证明:①由Lagrange 插值多项式的误差表达式101()()()()()!n ni i f R x x x n ξ+==-+∏知,对于函数1()f x =进行插值,其误差为0,亦即0()()ni ii f x l x f==∑精确成立,亦即1()ni i l x ==∑。