计算方法方程迭代法.共52页
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例4-2 证明0sin 1=--x x 在[0,1]内有一个根,使用二分法求误差不大于41021-⨯的根要迭代多少次?解答 设x x x f sin 1)(--=,则01s i n )1(,01)(<-=>=f x f ;又因]1,0[,0c o s 1)(∈<--='x x x f ,故)(x f 在[0,1]上单减,因此f(x)在[0,1]上有且仅有一个根。
使用二分法时,误差限(按例4-1的编号方式)为4111102121)(21*-+++⨯≤=-≤-k k k a b x x ,解得7 287.132ln /10ln 4,1024=≥≥k k所以需迭代14次即可。
例4-3 求解方程xe x -=的根,要求取5.00=x ,分别用简单迭代法、迭代法的加速方法:)(1)(111k k k k k x x ppx x x ---==+++ϕ,以及埃特金方法求解,要求误差应满足5110-+<-k k x x 。
解答 (1)简单迭代法。
此时迭代公式为,2,1,0,5.0,01===-+k x e x x k此时已满足5171810-<-x x ,故取5671407.0*18=≈x x 。
(2)用加速技巧来做。
在5.00=x 附近,6.0)(-≈'-xe ,故取6.0-=p ,此时迭代式为⎪⎩⎪⎨⎧=-++==+++-+ ,2,1,0),(6.016.01111k x x x x e x k k k k x k k此时已满足53410-<-x x ,做5671433.0*4=≈x x 。
(3)用埃特金方法来做。
此时迭代式为⎪⎩⎪⎨⎧=+---===+++++ ,2,1,0,2)()(),(121111k x cc c c c x c c x c k k k k k k k k k k k ϕϕ 计算结果如下:此时不能再算了,因已达到精度要求,故取5671433.0*2=≈x x 即可例4-4 当R 取适当值时,曲线2x y =与222)8(R x y =-+相切,试用迭代法求切点横坐标的近似值,要求不少于4位有效数字,也不求R 。