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牛顿迭代法是什么原理呢

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/29 20:00:12
牛顿迭代法是什么原理呢
为什么过方程的图象作切线,切线与x轴的交点x0就是方程的根r的近似值?
为何过方程的图象的x0点作切线,切线与x轴的交点x1也是方程的根的近似值,并且比x0更接近r?
怎样证明当迭代次数无限的时候,x的极限是r呢?
在复数系内,一元n次方程有n个根,牛顿迭代法能把虚根计算出来吗?还是只能计算实根?
牛顿迭代法是什么原理呢
牛顿迭代法是以微分为基础的,微分就是用直线来代替曲线,由于曲线不规则,那么我们来研究直线代替曲线后,剩下的差值是不是高阶无穷小,如果是高阶无穷小,那么这个差值就可以扔到不管了,只用直线就可以了,这就是微分的意义.
牛顿法是牛顿在17世纪提出的一种求解方程f(x)=0.多数方程不存在求根公式,从而求精确根非常困难,甚至不可能,从而寻找方程的近似根就显得特别重要.
牛顿迭代法是取x0之后,在这个基础上,找到比x0更接近的方程的跟,一步一步迭代,从而找到更接近方程根的近似跟.方法使用函数f(x)的泰勒级数的前面几项来寻找方程f(x) = 0的根.牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f(x) = 0的单根附近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根.另外该方法广泛用于计算机编程中.
设r是f(x)=0的根,选取x0作为r初始近似值,过点(x0,f(x0))做曲线y=f(x)的切线L,L的方程为y=f(x0)+f'(x0)(x-x0),求出L与x轴交点的横坐标 x1=x0-f(x0)/f'(x0),称x1为r的一次近似值,过点(x1,f(x1))做曲线y=f(x)的切线,并求该切线与x轴的横坐标 x2=x1-f(x1)/f'(x1)称x2为r的二次近似值,重复以上过程,得r的近似值序列{Xn},其中Xn+1=Xn-f(Xn)/f'(Xn),称为r的n+1次近似值.上式称为牛顿迭代公式.