计算方法与实习 第四版 (孙志忠 著) 东南大学出版社 课后答案
计算方法课后习题答案第一章作业

1.1 指出下列经四舍五入得的有效数字位数,及其绝对误差限和相对误差限。
2.000 4 -0.002 00 9 000 9 000.00解: 因为x 1=2.000 4=0.200 04×101, 它的绝对误差限0.000 05=0.5×101―5,即m =1,n =5,故x =2.000 4有5位有效数字. a 1=2,相对误差限025000.01021511=⨯⨯=-a r ε x 2=-0.002 00,绝对误差限0.000 005,因为m =-2,n =3,x 2=-0.002 00有3位有效数字. a 1=2,相对误差限εr =3110221-⨯⨯=0.002 5 x 3=9 000,绝对误差限为0.5×100,因为m =4, n =4, x 3=9 000有4位有效数字,a =9,相对误差限εr =4110921-⨯⨯=0.000 056 x 4=9 000.00,绝对误差限0.005,因为m =4,n =6,x 4=9 000.00有6位有效数字,相对误差限为εr =6110921-⨯⨯=0.000 000 56 由x 3与x 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。
(简易解法):凡由准确值经四舍五入而得的近似值,其每一个均为有效数字,且绝对误差限不超过末位数字的半个单位。
注:相对误差限也可用定义:绝对误差限除以近似值来求,如4310556.090005.0)(-⨯==x r ε 1.2 设 3149541.2=x ,取5位有效数字,则所得的近似值=*x _________.解: 2.3150(四舍五入结果)1.3 近似数234.1*=x ,有3位有效数字,求其相对误差限r δ。
讲解:r r a x δε=⨯=⨯≤--2311105.01021)(或3,1,101234.01*==⨯=n m x ,由有效数字定义知δ==⨯≤--005.0102131*x x ,从而004052.0234.1005.0*≈==xr δδ 1.4 对准确值 1000=x 和它的两个近似值为9.999*1=x 和1.1000*2=x 分别计算它们的有效数位及绝对误差限,根据结果判断以下结论是否正确:对准确值x 的两个近似值21,x x ,则有效数位n 大的则其绝对误差限就越小?答案:错误 解答:n m x x x -⨯≤-=ε1021)(*,n 越大,通常..绝对误差限越小.......,但绝对误差限也与m 有关 ,因此上述结论并不总是正确。
计算方法课后习题答案

计算方法课后习题答案计算方法课后习题答案计算方法是一门重要的学科,它为我们提供了解决数学问题的方法和工具。
在学习这门课程时,我们经常会遇到一些习题,这些习题旨在帮助我们巩固所学的知识并提高我们的计算能力。
然而,习题的解答并非总是容易的,有时候我们可能会遇到困难。
因此,我将在本文中为大家提供一些计算方法课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
1. 线性方程组的解法线性方程组是计算方法中的一个重要概念。
解决线性方程组的方法有很多种,其中最常用的方法是高斯消元法。
这种方法通过行变换将线性方程组转化为简化的行阶梯形矩阵,从而求得方程组的解。
下面是一个例子:2x + 3y = 84x - 5y = -7通过高斯消元法,我们可以得到方程组的解为x = 1,y = 2。
2. 数值积分的计算数值积分是计算方法中的另一个重要概念。
它可以用来计算曲线下的面积或者求解定积分。
常用的数值积分方法有梯形法则、辛普森法则等。
下面是一个例子:计算定积分∫[0, 1] (x^2 + 2x)dx。
通过梯形法则,我们可以得到定积分的近似值为1.5。
3. 插值和拟合插值和拟合是计算方法中的重要概念,它们可以用来估计未知数据点的值。
插值是通过已知数据点之间的连线或曲线来估计未知点的值,而拟合是通过已知数据点的函数来估计未知点的值。
下面是一个例子:已知数据点 (1, 3), (2, 5), (3, 8),通过插值和拟合方法来估计点 (4, ?) 的值。
通过线性插值,我们可以得到点 (4, 11) 的值。
通过多项式拟合,我们可以得到点 (4, 10.5) 的值。
4. 数值微分的计算数值微分是计算方法中的另一个重要概念,它可以用来估计函数在某一点的导数值。
常用的数值微分方法有前向差分法、后向差分法和中心差分法。
下面是一个例子:计算函数 f(x) = x^2 在点 x = 2 处的导数值。
通过中心差分法,我们可以得到导数的近似值为 4。
东南大学出版社孙志忠版《数值分析》习题答案

e( A1 ) 10 −2 =1 er ( A1 ) = ≤ 0.01 A1
不能肯定所得结果具有一位有效数字。
2 ) A* = 0.01 ( 2.01 + 2.00 ) ,
A2 = 0.01 (1.42 + 1.41) = 0.01 2.83 = 0.00353356 Λ
e( A2 ) = e(0.01
因而 x2 具有 5 位有效数字。 x2 ≈ 0.025016 也可根据 x1 x2 = 1 得到
x2 =
1 1 = = 0.0250156347Λ x1 39.975
e( x 2 ) ≈ −
e( x1 )
2 x1
e( x 2 ) ≈
e( x1 )
2 x1
1 × 10 − 6 ≤2 39.9752
4. 若 x1 ≈ 0.937 具 有 3 位 有 效 数 字 , 问 x1 的 相 对 误 差 限 是 多 ? 设
e( x1 ) = e( x2 ) ≤
∴
x1 具有 5 位有效数字。 x2 =
1 1 1 = = = 0.0250156347Λ 20 + x 20 + 19.975 39.975
e( x )
(20 + x) 2
e( x 2 ) ≈ −
,
1 × 10 − 3 e( x ) 1 = 0.313 × 10 − 6 < × 10 − 6 e( x 2 ) ≈ ≤2 2 2 2 39.975 (20 + x)
( x1 + x2 ) 1
) = −0.01 ×
1 ( x1 + x2 ) 2
e( x1 + x2 )
e( A2 ) ≤ 0.01 ×
计算方法的课后答案解析

《计算方法》习题答案第一章 数值计算中的误差1.什么是计算方法?(狭义解释)答:计算方法就是将所求的的数学问题简化为一系列的算术运算和逻辑运算,以便在计算机上编程上机,求出问题的数值解,并对算法的收敛性、稳定性和误差进行分析、计算。
2.一个实际问题利用计算机解决所采取的五个步骤是什么?答:一个实际问题当利用计算机来解决时,应采取以下五个步骤: 实际问题→建立数学模型→构造数值算法→编程上机→获得近似结果4.利用秦九韶算法计算多项式4)(53-+-=x x x x P 在3-=x 处的值,并编程获得解。
解:400)(2345-+⋅+-⋅+=x x x x x x P ,从而所以,多项式4)(53-+-=x x x x P 在3-=x 处的值223)3(-=-P 。
5.叙述误差的种类及来源。
答:误差的种类及来源有如下四个方面:(1)模型误差:数学模型是对实际问题进行抽象,忽略一些次要因素简化得到的,它是原始问题的近似,即使数学模型能求出准确解,也与实际问题的真解不同,我们把数学模型与实际问题之间存在的误差称为模型误差。
(2)观测误差:在建模和具体运算过程中所用的一些原始数据往往都是通过观测、实验得来的,由于仪器的精密性,实验手段的局限性,周围环境的变化以及人们的工作态度和能力等因素,而使数据必然带有误差,这种误差称为观测误差。
(3)截断误差:理论上的精确值往往要求用无限次的运算才能得到,而实际运算时只能用有限次运算的结果来近似,这样引起的误差称为截断误差(或方法误差)。
(4)舍入误差:在数值计算过程中还会用到一些无穷小数,而计算机受机器字长的限制,它所能表示的数据只能是一定的有限数位,需要把数据按四舍五入成一定位数的近似的有理数来代替。
这样引起的误差称为舍入误差。
6.掌握绝对误差(限)和相对误差(限)的定义公式。
答:设*x 是某个量的精确值,x 是其近似值,则称差x x e -=*为近似值x 的绝对误差(简称误差)。
算法第四版习题答案

算法第四版习题答案算法第四版,通常指的是《算法导论》(Introduction to Algorithms),这本书由Thomas H. Cormen、Charles E. Leiserson、Ronald L. Rivest和Clifford Stein共同撰写。
这本书是计算机科学领域内算法课程的标准教材之一,广受学术界和工业界的推崇。
然而,由于版权保护,我不能提供该书习题的官方答案。
但我可以提供一些解题思路和方法,帮助理解习题的解题过程。
# 开头在解答《算法导论》的习题时,首先要确保理解题目的要求和背景知识。
每个习题都旨在加深对特定算法概念的理解,因此,复习相关的理论知识是解答习题的第一步。
# 理解算法概念- 排序算法:如快速排序、归并排序等,需要理解它们的工作原理、时间复杂度和空间复杂度。
- 图算法:如深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)等,需要掌握它们的应用场景和实现方式。
- 动态规划:理解如何将问题分解为子问题,并利用子问题的解来构建原问题的解。
- 贪心算法:学习如何选择合适的局部最优解以达成全局最优。
# 解题步骤1. 问题定义:明确题目要求解决的问题是什么,以及需要哪些输入和输出。
2. 算法选择:根据问题的性质选择合适的算法或数据结构。
3. 算法设计:设计算法的逻辑流程,可以使用伪代码或流程图来辅助说明。
4. 复杂度分析:分析算法的时间复杂度和空间复杂度,确保算法的效率。
5. 代码实现:将算法逻辑转化为可执行的代码。
6. 测试验证:通过测试不同的输入来验证算法的正确性和效率。
# 常见问题类型- 理论证明题:要求证明某个算法的性质或定理的正确性。
- 算法设计题:要求设计一个新的算法来解决特定的问题。
- 算法分析题:要求分析给定算法的时间复杂度或空间复杂度。
- 编程实现题:要求编写代码来实现特定的算法。
# 结尾解答《算法导论》的习题是一个深化理解算法原理和提升编程技能的过程。
在解题过程中,如果遇到困难,可以查阅相关资料、参与讨论或寻求指导。
计算方法 课后习题答案

0
1
2
4
1
9
23
3
解:
(1)Lagrange插值多项式
=
=
=
=
(2)Newton插值多项式
一阶差商
二阶差商
三阶差商
0
0
1
1
1
9
8
2
2
23
14
3
3
4
3
-10
由求解结果可知:
说明插值问题的解存在且唯一。
6.已知由数据 构造出的 插值多项式 的最高次项系数是6,试确定 。
解:因为第一列中10最大,因此把10作为列主元素
得到方程组
3。举例说明一个非奇异矩阵不一定存在LU分解。
例如:设
与题设相矛盾,所以一个非奇异矩阵不一定存在LU分解。
4。下列矩阵能否分解为LU(其中L为单位下三角矩阵,U为上三角矩阵)?若能分解,那么分解是否唯一?
解:
设 B可以进行LU分解,则B=
计算得
5。对下列给定的矩阵A作LU分解,并利用分解结果计算A-1。
解:
L= U=
由
6。用Doolittle分解法解方程组
解:A= =
其中L= U=
由Ly= 解得y=
由Ux=y,解得x=
7。用Crout分解法接方程组。
解:
由Ly=b= 得y=
由Ux=y= 得x=
8。用平方根法求解方程组
解:易知 是对称矩阵,可求得
注意到这里 是三重零点, 是单零点,故插值余项为
20.求作次数 的多项式 ,使满足条件
并列出插值余项。
计算方法 课后习题答案

2.25 5
2.25 2.75
2.75 5
2.6484848
其误差为
R2 (7)
f (3) ( ) (7 4)(7 6.25)(7 9) 3!
又f
(3) (x)
3
5
x2
8
则 max
|
f
(3) (x) |
3
4
5 2
0.01172
[4,9]
8
|
R2 (7)
|
1 6
i j
而当 k 1时有
n
x jl j
j0
x
n
n
j0 i0 i j
x xi x j xi
x
j
x
5. 依据下列函数表分别建立次数不超过 3 的 Lagrange 插值多项式和 Newton 插值多项式,并验证插值多项式的唯一性。
x
0
4
42
(2) Newton 插值多项式
k xk f (xk )
一阶差商
二阶差商
三阶差商
00
1
11
9
8
22
23
14
3
34
3
-10
8
114
N3 (x) f (x0 ) f (x0 , x1)(x x0 ) f (x0 , x1, x2 )(x x0 )(x x1)
f (x0 , x1, x2 , x3 )(x x0 )(x x1)(x x2 )
8. 求作 f x xn1 关于节点 xi i 0,1, , n 的 Lagrange 插值多项式,并利用
数字设计-原理与实践(第四版)课后习题答案

数字设计-原理与实践(第四版)课后习题答案第1 章习题参考答案:1-6 一个电路含有一个2 输入与门(AND2),其每个输入/输出端上都连接了一个反相器;画出该电路的逻辑图,写出其真值表;能否将该电路简化解:电路图和真值表如下:由真值表可以看出,该电路与一个2 输入或门(OR2)相同。
第2 章习题参考答案:将下面的八进制数转换成二进制数和十六进制数。
(a) 12348=1 010 011 1002=29C16(b) 1746378=1 111 100 110 011 1112=F99F16(c) 3655178=11 110 101 101 001 1112=1EB4F16(d) =10 101 011 101 011 010 0012=ABAD116(e) =111 100 011 0012=(f) =100 101 011 001 100 111 12=将下面的十六进制数转换为二进制数和八进制数。
(a) 102316=1 0000 0010 00112=100438(b) 7E6A16=111 1110 0110 10102=771528(c) ABCD16=1010 1011 1100 11012=1257158(d) C35016=1100 0011 0101 00002=1415208(e)=1001 1110 10102=(f)=1101 1110 1010 1110 1110 11112=将下面的数转换成十进制数。
(a) =107 (b) 1740038=63491 (c) 2=183(d) = (e)= (f)F3A516=62373(g) 120103=138 (h) AB3D16=43837 (i) 71568=3694(j) =完成下面的数制转换。
(a) 125= 1 111 1012 (b) 3489= 66418 (c) 209= 11 010 0012(d) 9714= 227628 (e) 132= 10 000 1002 (f) 23851= 5D2B16(g) 727= 104025 (h) 57190=DF6616 (i) 1435=26338(j) 65113=FE5916将下面的二进制数相加,指出所有的进位:(a) S:1001101 C:100100(b) S: 1010001 C: 1011100(c) S: 0 C: 0(d) S: C:利用减法而不是加法重复训练题,指出所有的借位而不是进位:(a) D:011 001 B:110000 (b) D:111 101 B:1110000(c) D: B:00111000 (d) D:1101101 B:写出下面每个十进制数的8 位符号-数值,二进制补码,二进制反码表示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2
ww
w.
kh
da
w.
co
∗ − y | → ∞, 计算过程不稳定。 注 :此题中,|yn n
m
× 10−3 .
w.
n = 1, 2, · · ·
co m
e2 e2 r r = . 1 + er 1 − er
w.
课后答案网
aw . kh d
∗ − y | = 510 e ≤ n = 10时,|yn n 0
√ 计算到y100 , 若取 783 ≈ 27.982 (5位有效数字),试问计算到y100 将有多大误差? √ 答 :设x∗ = 783, x = 27.982, x∗ = x + e.
−2 ∗ = y∗ yn n−1 − 10 (x + e), yn = yn−1 − 10−2 x,
1 √ 783, 100
概率与数理统计 第二, C语言程序设计教程 第 西方经济学(微观部分) C语言程序设计教程 第 复变函数全解及导学[西 三版 (浙江大学 三版 (谭浩强 张 (高鸿业 著) 中 二版 (谭浩强 张 安交大 第四版]
社区服务
社区热点
进入社区
/
2009-10-15
ww
er − er = er −
e2 e e 1 r = . = e − = e − r r x∗ e+x 1 + er 1 + e1 r ·········
7. 设y0 = 28, 按递推公式
案 答
yn = yn−1 −
网 课 后
1 2
6. 机器数–略。
w. kh da
∗ −y |=e≤ n = 100时,|yn n
课后答案网
aw . kh d
co
计算方法习题解答
1 绪 论 P15
1. 指出下列各数有几位有效数字: x1 = 4.8675, x5 = 96 × 105 , 答 :5, 6, 4, 6, 2, 2. 2. 将下列各数舍入至5位有效数字: x1 = 3.25894, x2 = 4.08675, x6 = 0.00096 x3 = 0.08675,
xk+1 = ln(4xk ), k = 0, 1, 2, · · ·
案
网
co m
da w. co m
11 2.1534
所以x∗ 2 ≈ 2.153。
6. 求方程x3 − x2 − 1 = 0在x0 = 1.5附近的根,将其改写为如下4种不同的等价形式,构造相应的迭代格 式,试分析它们的收敛性。选一种收敛速度最快的迭代格式求方程的根,精确至4位有效数字。 1) x = 1 + 2) x = √ 3
考试课后答案
等级考试类答案 | 公务员考试答案
热门答案
最新求助
最新答案
新视野大学英语读写教 高鸿业版西方经济学习 概率论与数理统计教程 高等数学(第五版)含 C程序设计 第三版 (谭 程答案(全)【k 题答案(微观.宏观 (茆诗松 著) 高 上下册 (同济大学 浩强 著) 清华大
新视野英语听力原文及 理论力学 第六版 (哈尔 线性代数 (同济大学应 21世纪大学英语第3册 复变函数与积分变换 答案 课后答案【 滨工业大学理论 用数学系 著) 高 (1-4)答案【khd 第四版 (张元林 西
k xk 1 2.30259 2 2.22033 3 2.18395
答
当x ∈ [2, 3]时,
ϕ(x) ∈ [ϕ(2), ϕ(3)] = [ln 8, ln 12] ⊂ [2, 3], 1 |ϕ (x)| ≤ , 2
课
4 2.16743
w.
1 > 0. x
5 2.15984 6 2.15933 7 2.15609 8 2.15459 9 2.15389 10 2.15357
证明其相对误差限为
εr ≤
并指出近似数x1 = 86.734, x2 = 0.0489的相对误差限分别是多少。 −(n−1) , 答 : x有n位有效数字,x = ±a1 .a2 a3 · · · an × 10m , ε ≤ 1 2 × 10 ∴ εr = ε ε 1 ≤ = × 10−(n−1) . |x| a1 2a1 εr ≤
3. 用简单迭代法求下列方程的根,并验证收敛性条件,精确至4位有效数字。 1) x3 − x − 1 = 0; 2) ex − 4x = 0;
答
案
w. kh da
答 :以2)为例. 设f (x) = ex − 4x, 则f (x) = ex − 4, f (x) = 0的根为ln 4。 当x < ln 4时,f (x) < 0; 当x > ln 4时,f (x) > 0。
10. 设f (x) = 8x5 − 0.4x4 + 4x3 − 9x + 1, 用秦九韶法求f (3)。 答 :1993.6.
w. kh da
课 后
3
答
w.
ww w. kh da w. co m
ww
案
网
co m
ww
课后答案网
kh d
−3 1. 证明方程1 − x − sin x = 0在[0, 1]中有且只有一个根。使用二分法求误差不大于 1 2 × 10 的根需要迭代 多少次?(不必求根) 答 : 设f (x) = 1 − x − sin x, f (0) = 1 > 0, f (1) = − sin 1 < 0, f (x) = −1 − cos x < 0, f (x)单调 减,∴ f (x)在[0, 1]有且仅有一根。
m
3. 若近似数x具有n位有效数字,且表示为
w. kh da
答 :3.2589, 3.2590, 4.3820, 0.00078925.
x = ±(a1 + a2 × 10−1 + · · · + an × 10−(n−1) ) × 10m , 1 × 10−(n−1) , 2a1
课
后
答
x2 = 3.25896,
w.
kh
da
1 x 记ϕ(x) = 4 e ,则
w.
构造迭代格式
co
1 x = ex , x ∈ [0, 1] 4
m
co m
课后答案网
当x ∈ [0, 1]时,
所以此迭代格式对任意的x0 ∈ [0, 1]均收敛。
kh d
k xk 1 0.412180
取x0 = 0.5, 迭代得到
aw .
答 :1). |e(x1 + x2 + x3 )| ≤
1 2
× 10−4 +
× 10−5 = 6 × 10−5 .
≤
5. 证明
kh d
1 1 x2 2
× 10−4 +
x1 1 2 x2 2
× 10−5 = 1.3692 × 10−5 .
er − er =
答 :er =
e x∗ ,
e er = x ,
1 ; x2
3) x =
√
x3 − 1;
ww
1 + x2 ;
4) x =
√1 . x−1
注 : 如果已知根的一个比较好的近似值x0 , 即已知根x∗ 在某点x0 附近,则当|ϕ (x0 )| < 1时迭代法局部 收敛,当|ϕ (x0 )| > 1时不收敛。
5
ww
w.
kh
课后答案网
∗ −2 ∗ −y ∴ yn n = yn−1 − yn−1 − 10 e ∗ −2 = yn −2 − yn−2 − 2 × 10 e = ··· ∗ − y − n × 10−2 e = y0 ∗ = 28). = −10−2 ne, (y0 = y0
ww
8. 序列{yn }满足递推关系 yn = 5yn−1 − 2, n = 1, 2, · · ·
ww
w.
所以x∗ 1 ≈ 0.3574。 将方程f (x) = 0在区间[2, 3]改写为同解方程
– 求根x∗ 2:
x = ln(4x), x ∈ [2, 3], 构造迭代格式
记ϕ = ln(4x), 则
ϕ (x) =
w. kh da
后
所以此迭代格式对x0 ∈ [2, 3]均收敛。 取x0 = 2.5, 迭代得到
co
m
co m
x4 = 96.4730, x4 = 0.000789247. a1 = 0 ,
ww
w.
课后答案网
1) x1 + x2 + x3 ;
co
m
2) x1 x2 ;
1 2
3) x1 /x2 . × 10−5 +
1 2
−5 + x 1 × 10−4 = 2.28675 × 10−4 . 2). |e(x1 x2 )| ≈ |x1 e(x2 ) + x2 e(x1 )| ≤ x1 1 22 2 × 10 1 1 3). |e( x x2 )| ≈ | x2 e(x1 ) − x1 e(x2 )| x2 2
∗ ∗ n ∗ n yn − yn = 5(yn −1 − yn−1 ) = · · · = 5 (y0 − y0 ) = 5 e0 → ∞.
m
1
× 10−2 × 510 , 该过程不稳定。 xn dx 10 + x2
w.
9. 推导出求积分
In =
n = 0, 1, 2, · · · , 10
0
的递推公式,并分析这个计算过程是否稳定;若不稳定,试构造一个稳定的递推公式。 1 答 :与例题类似,In = −10In−2 + n− 1 ,略。
co
1 2