计算方法 12 牛顿迭代法-非线性方程_第1页
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文档简介

1、牛顿迭代法 非线性方程,2016/2017 学年 第一学期(16周), 牛顿给出一种求解方法:在根附近任取一个点, 曲线与在该点处的切线,该切线与轴线交点取作 第二点,依次循环, 设方程 有根 ,且 ,如图所示,牛顿迭代法几何含义,牛顿迭代法几何含义,牛顿迭代法, 定义:从几何上看, 越来越接近 。由此, 不难归纳出一般迭代公式 以上方法称作牛顿迭代法(也称切线法), 定理: 设 是方程 的一个单根,且 , 则,牛顿迭代法以 2 阶速度收敛于方程根 。, 证明:事实上,迭代函数 ,且 当 时,由迭代定理可知,牛顿迭代 法以 2 阶速度收敛于 。,牛顿迭代法, 例:证明以上公式,对于初值 整体收

2、 收敛于 ,且收敛速度是 2 阶的。,牛顿迭代法, 定义:对于给定正数 a,应用牛顿迭代法解二次 方程 ,可求 的计算公式,牛顿迭代法, 证明:从牛顿迭代法可得,牛顿迭代法, 证明:反复递推可得,牛顿迭代法, 证明:,例题, 例:给出计算 的牛顿迭代公式,并计算 。,例题, 解:设方程 ,则 , 代入牛顿迭代公式可得 当 a=3 时,迭代公式为 取 ,代入牛顿迭代公式,计算结果如表 所示。,例题, 例:设 a0 ,推导用牛顿迭代法计算 1/a 的 公式,要求在迭代公式中不用除法进行运算,并 计算 1/6。,例题, 解:设方程 ,则 , 代入牛顿迭代公式可得 当 a=6 时,牛顿迭代公式为 取 ,代入牛顿迭代公式,计算结果如表 所示。,例题, 例:用牛顿迭代法计算 1/1.2345。,例题, 解:将 转化为 , 代入牛顿迭代公式可得 取 ,代入牛顿迭代公式,计算结果如表 所示。,例题, 例:设用牛顿迭代法求方程 ,在节 点 附近的根,要求精度 。,例题, 解

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