计算方法——第一章——课后习题答案_刘师少
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1.1 设3.14, 3.1415, 3.1416分别作为π的近似值时所具有的有效数字位数
解 近似值x =3.14=0.314×101,即m =1,它的绝对误差是 -0.001 592 6…,有
31105.06592001.0-*⨯≤=- x x . 即n =3,故x =3.14有3位有效数字. x =3.14准确到小数点后第2位. 又近似值x =3.1416,它的绝对误差是0.0000074…,有 5-1*10⨯50≤00000740=-.. x x
即m =1,n =5,x =3.1416有5位有效数字. 而近似值x =3.1415,它的绝对误差是0.0000926…,有 4-1*10⨯50≤00009260=-.. x x
即m =1,n =4,x =3.1415有4位有效数字.
这就是说某数有s 位数,若末位数字是四舍五入得到的,那么该数有s 位有效数字
1.2 指出下列各数具有几位有效数字,及其绝对误差限和相对误差限:
2.0004 -0.00200 9000 9000.00
解 (1)∵ 2.0004=0.20004×101, m=1 绝对误差限:4105.0000049.020004.0-*⨯≤≤-=-x x x
m -n =-4,m =1则n =5,故x =2.0004有5位有效数字
1x =2,相对误差限000025.0102
21102151)1(1=⨯⨯=⨯⨯=---n r x ε (2)∵ -0.00200= -0.2×10-2
, m =-2 5105.00000049.0)00200.0(-*⨯≤≤--=-x x x
m -n =-5, m =-2则n =3,故x =-0.00200有3位有效数字
1x =2,相对误差限3110221-⨯⨯=
r ε=0.0025 (3) ∵ 9000=0.9000×104, m =4, 0105.049.09000⨯<≤-=-*x x x
m -n =0, m =4则n =4,故x =9000有4位有效数字
41109
21-⨯⨯=r ε=0.000056 (4) ∵9000.00=0.900000×104, m =4,
2105.00049.000.9000-*⨯<≤-=-x x x
m -n =-2, m =4则n =6,故x =9000.00有6位有效数字 相对误差限为6110921-⨯⨯=r
ε=0.000 00056
由(3)与(4)可以看到小数点之后的0,不是可有可无的,它是有实际意义的.
10-的近似值是多少?
1.3 ln2=0.69314718…,精确到3
10-=0.001,即绝对误差限是ε=0.0005,
解精确到3
故至少要保留小数点后三位才可以.ln2≈0.693
1.1 设3.14, 3.1415, 3.1416分别作为π的近似值时所具有的有效数字位数
解近似值x=3.14=0.314×101,即m=1,它的绝对误差是-0.001 592 6…,有
.
即n=3,故x=3.14有3位有效数字.x=3.14准确到小数点后第2位.
又近似值x=3.1416,它的绝对误差是0.0000074…,有
即m=1,n=5,x=3.1416有5位有效数字.
而近似值x=3.1415,它的绝对误差是0.0000926…,有
即m=1,n=4,x=3.1415有4位有效数字.
这就是说某数有s位数,若末位数字是四舍五入得到的,那么该数有s位有效数字1.2指出下列各数具有几位有效数字,及其绝对误差限和相对误差限:
2.0004 -0.00200 9000 9000.00 解(1)∵ 2.0004=0.20004×101, m=1
绝对误差限:
m-n=-4,m=1则n=5,故x=2.0004有5位有效数字
=2,相对误差限
(2)∵ -0.00200= -0.2×10-2, m=-2
m-n=-5,m=-2则n=3,故x=-0.00200有3位有效数字
=2,相对误差限 =0.0025
(3)∵ 9000=0.9000×104, m=4,
m-n=0,m=4则n=4,故x=9000有4位有效数字
=0.000056
(4) ∵9000.00=0.900000×104, m=4,
m-n=-2,m=4则n=6,故x=9000.00有6位有效数字
相对误差限为=0.000 00056
由(3)与(4)可以看到小数点之后的0,不是可有可无的,它是有实际意义的.
1.3 ln2=0.69314718…,精确到的近似值是多少?
解精确到=0.001,即绝对误差限是e=0.0005,
故至少要保留小数点后三位才可以.ln2»0.693
2.1 用二分法求方程在[1, 2]的近似根,要求误差不超过至少要二分多少?
解:给定误差限e=0.5×10-3,使用二分法时,误差限为
只要取k满足即可,亦即
只要取n=10.
2.3 证明方程1 -x–sin x=0 在区间[0, 1]内有一个根,使用二分法求误差不超过0.5×10-4的根要二分多少次?
证明令f(x)=1-x-sin x,
∵f(0)=1>0,f(1)=-sin1<0
∴f(x)=1-x-sin x=0在[0,1]有根.又
f¢(x)=-1-c os x<0 (xÎ[0.1]),故f(x) 在[0,1]单调减少,所以f(x) 在区间[0,1]内有唯一实根.
给定误差限e=0.5×10-4,使用二分法时,误差限为
只要取k满足即可,亦即
只要取n=14.