Решение трансцендентных уравнений методом касательных (метод Ньютона)
Лекции.Орг

Поиск:


Решение трансцендентных уравнений методом касательных (метод Ньютона)




Графическая интерпретация метода представлена на рис.3.5. Предположим, что каким-либо способом найдено начальное приближение х0 к истинному корню. Например, при использовании отделения корней, в качестве х0 можно взять левую или правую границу промежутка, содержащего корень уравнения F(x) = 0, либо любую другую точку из этого промежутка. В точке х0 вычислим значение функции F(x), а также значение ее производной F (x). Следующее приближение к корню, т.е. точку х1 определим, как пересечение оси ОХ с касательной к кривой F(x) в точке х0:

Аналогичным образом, вычислив значения F(x) и F (x), в точке х1, можно получить приближение х2:

В общем случае вычислительный процесс метода Ньютона выражается формулой:

(3.6)

где каждое новое значение хk (k=1, 2, 3, …) будет располагаться все ближе к истинному корню х*., т.е. будет представлять собой все более точное приближение к решению уравнения F(x) = 0.

Рис.3.5. Метод Ньютона Рис.3.6. Модифицированный метод Ньютона

Процесс уточнения корня по формуле (3.6) следует прекращать, когда выполнится условие , т.е. когда расстояние между двумя соседними приближениями станет меньше заранее за­данной точности .

Метод Ньютона обладает высокой скоростью сходимости. Обычно абсолютная точность решения 10-5 – 10-6 достигается за 4-5 итераций. Недостатком метода является необходимость вычисления на каждом шаге не только левой части F(x) уравнения, но и ее первой производной.

На практике иногда применяется так называемый модифицированный метод Ньютона, который отличается от метода Ньютона тем, что первая производная от F(x) вычисляется лишь один раз в точке х0. Вычислительный процесс модифицированного метода Ньютона описывается формулой:

(3.7)

а его геометрическая иллюстрация приведена на рис. 3.6.





Дата добавления: 2015-02-12; просмотров: 1281 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Рекомендуемый контект:


Поиск на сайте:



© 2015-2020 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.002 с.