习题 4.3
1. 解:
.
2. 解:
.
3. 解:
,
EMBED Equation.3 ,
,故有
,
显然,当
时,
,而当
时,
,所以,当
时,
为最小值.
4. 解:
,
.虽然行列式值很小,近乎奇异,但条件数却不大.
5. 解:其系数行列式的值为1,其真解为
,系数阵
的逆阵为
,
,这对
矩阵而言,是大的,有可能病态.
6. 解:
,
,故得
7. 解:(1)
;
(2)
;
从上可看出,右端项的摄动,对解的影响较大,一般地,若
,则
,利用(1)的结果,若
,则
,故当
EMBED Equation.3 ,利用
,得
,
,
,
.
8. 解:(1)
;
(2)
.
9. 解:
.可见,当系数矩阵有微小误差(摄
动)时,引起了解的较大变化).
10.解:(1)
;与真解相差较大.
(2)
;与(1)比较,相差较大.
(3)
;与真解靠得较近,说明运算时随着有效数字的增加(摄动减小),解的精度会增加.
11. 解:根据圆盘定理知,
的特征值都在复数平面上的几个圆盘
的并集内,这里
.所以,
的四个特征值都落在下列的四个盖尔圆的并集内:
;
;
;
.
12. 证: 由圆盘定理又知,
的任一由
个盖尔圆组成的连通部分里,有且只有
的
个特征值,那么由两个外切圆构成的连通部分里,矩阵
有且只有两个特征值.如果在每个圆上有二个特征值,则在连通部分
就有至少有3个特征值,这与前述结论矛盾 .
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