算法1、(,题1)用二分法求方程013xx在[1,2]内的近似根,要求误差不超过10-3.【解】由二分法的误差估计式311*10212||kkkabxx,得到100021k.两端取自然对数得96.812ln10ln3k,因此取9k,即至少需二分9次.求解过程见下表。kkakbkx)(kxf符号012+1234567892、(,题2)证明方程210)(xexfx在区间[0,1]内有唯一个实根;使用二分法求这一实根,要求误差不超过21021。【解】由于210)(xexfx,则)(xf在区间[0,1]上连续,且012010)0(0ef,082110)1(1eef,即0)1()0(ff,由连续函数的介值定理知,)(xf在区间[0,1]上至少有一个零点.又010)('xexf,即)(xf在区间[0,1]上是单调的,故)(xf在区间[0,1]内有唯一实根.由二分法的误差估计式211*1021212||kkkabxx,得到1002k.两端取自然对数得6438.63219.322ln10ln2k,因此取7k,即至少需二分7次.求解过程见下表。kkakbkx)(kxf符号0011234567误差1.(,题8)已知e=⋯,试问其近似值7.21x,71.22x,x2=,718.23x各有几位有效数字并给出它们的相对误差限。【解】有效数字:因为11102105.001828.0||xe,所以7.21x有两位有效数字;因为12102105.000828.0||xe,所以71.22x亦有两位有效数字;因为3310210005.000028.0||xe,所以718.23x有四位有效数字;%85.17.205.0||111xxer;%85.171.205.0||222xxer;%0184.0718.20005.0||333xxer。评(1)经四舍五入得到的近似数,其所有数字均为有效数字;(2)近似数的所有数字并非都是有效数字.2.(,题9)设72.21x,71828.22x,0718.03x均为经过四舍五入得出的近似值,试指明它们的绝对误差(限)与相对误差(限)。【解】005.01,31111084.172.2005.0xr;000005.02,62221084.171828.2000005.0xr;00005.03,43331096.60718.000005.0xr;评经四舍五入得到的近似数,其绝对误差限为其末位数字所在位的半个单位.3.(,题10)已知42.11x,0184.02x,4310184x的绝对误差限均为2105.0,问它们各有几位有效数字【解】由绝对误差限均为2105.0知有效数字应从小数点后两位算起,故42.11x,有三位;0184.02x有一位;而0184.01018443x,也是有一位。泰勒插值和拉格朗日插值1、(,习题1)求作xxfsin)(在节点00x的5次泰勒插值多项式)(5xp,并计算)3367.0(5p和估计插值误差,最后将)5.0(5p有效数值与精确解进行比较。【解】由xxfsin)(,求得xxfcos)()1(;xxfsin)()2(;xxfcos)()3(;xxfsin)()4(;xxfcos)()5(;xxfsin)()6(,所以)(5xp500)5(200)2(00)1(0)(!5)()(!2)())(()(xxxfxxxfxxxfxf5)5(2)2()1(!5)0(!2)0()0()0(xfxfxff53!51!31xxx插值误差:)(5xR66060)6(!61)(!6|)sin(|)(!6|)(|xxxxxf,若5.0x,则)3367.0(5p3303742887.0!53367.0!33367.03367.053,而5665105.01002.2!63367.0)3367.0(R,精度到小数点后5位,故取33037.0)3367.0(5p,与精确值330374191.0)3367.0sin()3367.0(f相比较,在插值误差的精度内完全吻合!2、(,题12)给定节点4,3,1,13210xxxx,试分别对下列函数导出拉格朗日余项:(1)234)(3xxxf;(2)342)(xxxf【解】依题意,3n,拉格朗日余项公式为30)4(3)(!4)()(iixxfxR(1)0)()4(xf→0)(3xR;(2)因为!4)()4(xf,所以)4)(3)(1)(1()4)(3)(1)(1(!4)()()4(3xxxxxxxxfxR3、(,题13)依据下列数据表,试用线性插值和抛物线插值分别计算)3367.0sin(的近似值并估计误差。i012ix)sin(ix【解】依题意,3n,拉格朗日余项公式为30)4(3)(!4)()(iixxfxR(1)线性插值因为3367.0x在节点0x和1x之间,先估计误差2))(max())((2)sin())((!2)('')(1010101xxxxxxxxxxxxfxR421021201.0;须保留到小数点后4为,计算过程多余两位。x0x1(x1-x0)2/4y=(x-x0)(x-x1)xy0)(1xP)sin()()sin()(1)sin()sin(01100110100101xxxxxxxxxxxxxxxxxx)(1xP)32.0sin()3367.034.0()34.0sin()32.03367.0(02.01)32.0sin(0033.0)34.0sin(0167.002.013304.0(2)抛物线插值插值误差:)(2xR))()((6)cos())()((!3)('''210210xxxxxxxxxxxxf632101021601.036))()(max(xxxxxxx0x1Max=3(x1-x0)3/8y=(x-x0)(x-x1)(x-x2)xy0x2抛物线插值公式为:)(2xP)sin())(())(()sin())(())(()sin())(())((202120112101200201021xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx)sin(2))(()sin())(()s...