对方程3χ2-eχ=0使用等步长扫描方法判定该方程有几个实根?并用Newton法求出该方程的全部实根

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-17 05:10:12

对方程3χ2-eχ=0使用等步长扫描方法判定该方程有几个实根?并用Newton法求出该方程的全部实根(ε=
×10-5)。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!

难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:步长,实根,方程

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4j8***102

2024-11-17 05:10:12

正确答案:×
令f(χ)=3χ2-εχ,则f(χ)在R上连续,且f′(χ)=6χ-eχ。当χ≤-1时,f(χ)>0,故f(χ)=0在(-∞,-1内无根;同理,当χ≥4时,f(χ)<0,f(χ)=0在[4,+∞)内无根。因为f(-1)f(4)<O,由连续函数的零点定理知:f(χ)=0在(-1,4)内至少有一实根。所以可以令a=-1,b=4,h=0.1,使用等步长扫描方法判定该方程有几个实根。当χ∈[-0.5,-0.4时,f(-0.5)=0.1435>0,f(-0.4)=-0.1903<0,则由零点定理得在该区间上原方程有至少有一实根,又f′(χ)<0,从而有唯一实根。同理可得,在区间[0.9,1和[3.7,3.8上,原方程各有一实根。由Newton迭代公式χn+1=χn-在区间[-0.5,-0.4上,取χ0=-0.5,迭代得χ1=-0.460219570045525χ2=-0.45896351835685χ3=-0.458962267538189因为|χ3-χ2|<×10-5,故取χ*≈χ3=-0.458962267538189。在区间[0.9,1上,取χ0=0.9,迭代得χ1=0.91006772632269χ2=0.91000757462603χ3=0.91000757248871取χ*≈χ3=0.91000757248871。在区间[3.7,3.8上,取χ0=3.7,迭代得χ1=3.73412534956644χ2=3.73308003738467χ3=3.73307902863375χ4=3.73307902863281取χ*≈χ4=3.73307902863281。

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