牛頓迭代法的牛頓迭代公式,牛頓迭代公式

2022-02-14 13:52:30 字數 3452 閱讀 1957

1樓:飛機の儲

設r是的根,選取作為r的初始近似值,過點做曲線的切線l,l的方程為,求出l與x軸交點的橫座標,稱x1為r的一次近似值。過點做曲線的切線,並求該切線與x軸交點的橫座標,稱為r的二次近似值。重複以上過程,得r的近似值序列,其中,稱為r的次近似值,上式稱為牛頓迭代公式。

用牛頓迭代法解非線性方程,是把非線性方程線性化的一種近似方法。把在點的某鄰域內成泰勒級數,取其線性部分(即泰勒的前兩項),並令其等於0,即,以此作為非線性方程的近似方程,若,則其解為, 這樣,得到牛頓迭代法的一個迭代關係式:。

已經證明,如果是連續的,並且待求的零點是孤立的,那麼在零點周圍存在一個區域,只要初始值位於這個鄰近區域內,那麼牛頓法必定收斂。 並且,如果不為0, 那麼牛頓法將具有平方收斂的效能. 粗略的說,這意味著每迭代一次,牛頓法結果的有效數字將增加一倍。

軍人在進攻時常採用交替掩護進攻的方式,若在數軸上的點表示a,b兩人的位置,規定在前面的數大於後面的數,則是a>b,b>a交替出現。但現在假設軍中有一個膽小鬼,同時大家又都很照顧他,每次衝鋒都是讓他跟在後面,每當前面的人佔據一個新的位置,就把位置交給他,然後其他人再往前佔領新的位置。也就是a始終在b的前面,a向前邁進,b跟上,a把自己的位置交給b(即執行b = a),然後a 再前進佔領新的位置,b再跟上,直到佔領所有的陣地,前進結束。

像這種兩個數一前一後逐步向某個位置逼近的方法稱為迭代法。

迭代法也稱輾轉法,是一種不斷用變數的舊值遞推新值的過程,跟迭代法相對應的是直接法(或者稱為一次解法),即一次性解決問題。迭代演算法是用計算機解決問題的一種基本方法。它利用計算機運算速度快、適合做重複性操作的特點,讓計算機對一組指令(或一定步驟)重複執行,在每次執行這組指令(或這些步驟)時,都從變數的原值推出它的一個新值。

利用迭代演算法解決問題,需要做好以下三個方面的工作:

一、確定迭代變數

在可以用迭代演算法解決的問題中,至少存在一個可直接或間接地不斷由舊值遞推出新值的變數,這個變數就是迭代變數。

二、建立迭代關係式

所謂迭代關係式,指如何從變數的前一個值推出其下一個值的公式(或關係)。迭代關係式的建立是解決迭代問題的關鍵,通常可以使用遞推或倒推的方法來完成。

三、對迭代過程進行控制

在什麼時候結束迭代過程?這是編寫迭代程式必須考慮的問題。不能讓迭代過程無休止地執行下去。

迭代過程的控制通常可分為兩種情況:一種是所需的迭代次數是個確定的值,可以計算出來;另一種是所需的迭代次數無法確定。對於前一種情況,可以構建一個固定次數的迴圈來實現對迭代過程的控制;對於後一種情況,需要進一步分析得出可用來結束迭代過程的條件。

2樓:匿名使用者

牛頓迭代法(newton's method)又稱為牛頓-拉夫遜(拉弗森)方法(newton-raphson method),它是牛頓在17世紀提出的一種在實數域和複數域上近似求解方程的方法。

牛頓迭代公式

3樓:

f'(x(n))是指在x(n)處的導數

由於導數不容易求所以又有了兩種牛頓迭代法的變形式1 x(n+1)=x(n)-f(x(n))/f'(x(0))f'(x(0))是在x(0)處的導數

2.x(n+1)=x(n)-f(x(n))*(f(x(n))-f(x(n-1)))/(x(n)-x(n-1))

用前兩點連線的斜率來代替在x(n)處的導數

4樓:匿名使用者

如何求函式y=f(x)在x(n)處的導數,請有才人詳細解答,感激不盡。

5樓:匿名使用者

f'(x)指的就是f(x)的導數嘛~

內個。。您上幾年級了?

牛頓迭代法求根

6樓:匿名使用者

1 牛頓迭代法又叫牛頓切線法。主要用於求方程的近似解。

牛頓切線法收斂快,適用性強,缺陷是必須求出方程的導數。

設r是f(x)=0的根,選取x0作為r初始近似值,過點(x0,f(x0))做曲線y=f(x)的切線l,l的方程為y=f(x0) f'(x0)(x-x0),求出l與x軸交點的橫座標 x1=x0-f(x0)/f'(x0),稱x1為r的一次近似值,如果|f(x1)-0|小於指定的精度,那麼繼續過點(x1,f(x1))做曲線y=f(x)的切線,並求該切線與x軸的橫座標 x2=x1-f(x1)/f'(x1)稱x2為r的二次近似值,重複以上過程。得r的近似值序列,其中xn 1=xn-f(xn)/f'(xn),稱為r的n 1次近似值。上式稱為牛頓迭代公式。

你畫個圖對照看,很容易理解的。

2 f=((a*x0+b)*x0+c)*x0+d; //為什麼要這樣寫?而不直接寫成//a*x*x*x+b*x*x+c*x+d ?

這完全是為了加快計算速度。它使用了數學中有名的霍納求值法。

((a*x0+b)*x0+c)*x0+d只需要做3次乘法,而a*x*x*x+b*x*x+c*x+d需要做6次乘法。在計算機中乘法和除法需要的機器指令週期是最長的,這樣改寫可大大提高計算速度,特別是計算式複雜,資料繁多的場合。這是一個很有用的設計技巧。

7樓:宓娜康河

這個你要明白這是方程根的數值解法,解的過程是一個逐漸逼近的過程,而不是可以立馬得到結果,要是的話那是解析解。所以每次算出的x都是方程的根,但一般迭代次數越多則算出的根越接近真實的根。表示第n次的迭代結果,故xn+1表示第n+1次的迭代結果,這個是對計算誤差的控制,即第n+1次的迭代結果與第n次的迭代結果之間相差不超過1e-5,即:

|(xn+1)-(xn)|<=1e-5

8樓:匿名使用者

迴圈體內**都是根據牛頓法的公式來的,把牛頓法的演算法思想搞清楚了,就明白了

如果你是大一的,其實這個問題沒有清楚可以暫時不管,以後學《數值計算方法》慢慢去理解

9樓:匿名使用者

設r是f(x) = 0的根,選取x0作為r初始近似值,過點(x0,f(x0))做曲線y = f(x)的切線l,l的方程為y = f(x0)+f'(x0)(x-x0),求出l與x軸交點的橫座標 x1 = x0-f(x0)/f'(x0),稱x1為r的一次近似值。

f=((a*x0+b)*x0+c)*x0+d; //為什麼要這樣寫?而不直接寫成//a*x*x*x+b*x*x+c*x+d ?

你可以改成a*x*x*x+b*x*x+c*x+d 甚至後面求導那也可以 這無所謂

牛頓迭代法求根。

10樓:匿名使用者

這個你要明白這是方程根的數值解法,解的過程是一個逐漸逼近的過程,而不是可以立馬得到結果,要是的話那是解析解。所以每次算出的x都是方程的根,但一般迭代次數越多則算出的根越接近真實的根。表示第n次的迭代結果,故xn+1表示第n+1次的迭代結果,這個是對計算誤差的控制,即第n+1次的迭代結果與第n次的迭代結果之間相差不超過1e-5,即:

|(xn+1)-(xn)|<=1e-5

11樓:匿名使用者

1、n是每次迭代的指標2、第n+1次迭代後得到的值3、x_-x_<1e-5

matlab牛頓迭代法求解三元非線性方程組求大神練

用牛頓迭代法求得,x1 0.7867 x2 0.8045 x3 30.8824 執行 牛頓迭代法求解非線性方程組 matlab 200 g inline 9 y 2 24 y 13 gy inline 18 y 24 a 2 e1 0.0001 n 1 y a g a gy a z abs y a ...

牛頓怎麼死的,牛頓是怎麼死的

牛頓1727年3月20日,因積勞成疾,死於急性膀胱炎,享年84歲。牛頓後半生是作為鑄幣行行長而度過的,他活了八十多歲,最後死於膀胱炎。這位朋友你好,從某種角度講 牛頓屬於 非正常死亡 是 慢性中毒 致死。從我的角度講 牛頓是 笨 死的。好好的人不珍惜生命從事什麼特種工作啊!導致慢性中毒了吧,人死了可...

牛頓成長故事,牛頓的成長故事

婁南燕丹 偉大的物理學家牛頓是在外祖母家長大的。外祖母很疼愛他,8歲上學內後,還常常給 牛頓的成長故事 1 牛頓與小風 車的故事 有一次,他自己做了一架小風車帶到學校。同學們都圍攏過來看。正在一幫小傢伙眨巴著眼睛羨慕牛頓的時候,一個同學怪聲怪氣地說 喲 這風車做得還怪靈巧呢 這同學講的是反話,因為他...