IBM Research

谜题   IBM-099

一次牛顿迭代后的最佳相对误差

IBM Research · Ponder This · 2006 年 7 月

IBM Ponder This #099 · 2006 年 7 月

用 g 近似函数 f 时,在 x 处的相对误差定义为 |(g(x)-f(x))/f(x)|。牛顿法把方程 h(r)=0 的近似根 r 更新为 r-h(r)/h'(r)。

  1. 在区间 (a,b) 上,用线性式 r=p x+q 近似 1/x,再针对方程 1/r-x=0 做一次牛顿迭代。怎样选择 p、q,使迭代后的最大相对误差最小?特别求区间 (1,2) 上的这一最小最大误差,给出四位有效数字。
  2. 改为用 r=p x+q 近似 sqrt(x),再针对 r^2-x=0 做一次牛顿迭代。回答同样的问题,并给出 (1,2) 上四位有效数字的结果。

官方澄清:优化目标是做完一次牛顿迭代后的最大相对误差,不是迭代前线性近似的误差。前导零不计入有效数字;投稿只需两项要求的小数值。

解答

认真尝试后再打开

待补充。