рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Суть метода Ньютона

Работа сделанна в 2005 году

Суть метода Ньютона - Курсовая Работа, - 2005 год - Численные методы решения инженерных задач Суть Метода Ньютона. Метод Ньютона Является Одним Из Самых Эффективных Методо...

Суть метода Ньютона. Метод Ньютона является одним из самых эффективных методов приближенного вычисления корней уравнения f (x)=0. Пусть корень x=c является внутренней точкой отрезка [a, b]. Предположим также, что на этом же отрезке функция f (x) имеет непрерывные знакопостоянные производные f ’(x) и f ”(x), а её значения f (a) и f (b) имеют разные знаки.

Так как знак f ’(x) постоянен, то функция f (x) на отрезке [a, b] либо возрастает, либо убывает, и, следовательно, в обоих случаях график функции y=f(x) пересекает ось Ox только в одной точке, т.е. x=c является единственным корнем на отрезке [a, b]. Аналогично, так как знак f ”(x) постоянен, то направление выпуклости графика функции y=f (x) на этом отрезке не меняется.

Для определённости рассмотрим случай, когда f ’(x)>0 и f ”(x)<0. В этом случае f (a)<0, f (b)>0 и график направлен выпуклостью вниз (рис. 1). Рисунок 1. Проведём через точку B (b, f (b)) касательную к графику функции y=f (x). Её уравнение имеет вид y – f (b) = f ‘(b) (x – b). Полагая y=0, найдём абсциссу точки пересечения касательной с осью Ox: Так как, то <b, а так как график функции y=f(x) расположен не ниже касательной, то >c. Итак, c< <b. Возьмём за первое приближенное значение корня точку. Далее проведём касательную к графику через точку ( ; f( )) и, поступая аналогично, возьмём за второе приближенное значение корня точку : При этом c< < . Продолжая этот процесс неограниченно, для любого n получаем формулу: (1) выражающую через. Таким образом, имеем последовательность приближённых значений корня с, причём (2) Формула (1) является основной расчётной формулой метода касательных. Он представляет собой метод последовательных приближений (итераций), который строится с помощью формулы (1). Докажем, что последовательность { } сходится к искомому корню с и оценим погрешность, т.е. отклонение приближённого значения от точного значения корня с. Действительно, в силу (2), последовательность { } убывает и ограничена снизу числом с. Следовательно, она имеет предел с’ &#8805; c. Переходя к пределу в неравенстве (1), учитывая непрерывность f(x) и f ’(x), получаем откуда следует, что f (c’) = 0, т.е. c’ – корень уравнения f(x) = 0. Но так как на [a, b] имеется только один корень с, то c’ = c. Итак, последовательность { } сходится к корню с. Оценим теперь отклонение n-го приближения Xn от точного значения корня с. Применяя к выражению f( ) = f( ) – f(c) формулу Лагранжа, имеем f( ) = ( – c) f’(En), где с < En < . Отсюда получаем следующую оценку: (3) где m – наименьшее значение |f ’(x)| на отрезке [a, b]. Формула (3) позволяет оценить отклонение приближённого значения от точного значения корня с через значение модуля функции f(x) в точке. Отметим, что оценка (3) справедлива не только для метода касательных, но и вообще для любого метода приближённого вычисления корня при условии m &#8800;0. Мы рассмотрели случай, когда f ’(x) > 0 и f ”(x) > 0 на [a, b]. В зависимости от комбинации знаков f ’(x) и f ”(x) возможны ещё три случая: 1) f ’(x) > 0, f ” (x) < 0 2) f ’(x) < 0, f ” (x) > 0 3) f ’(x) < 0, f ” (x) < 0, в каждом из которых обоснование метода касательных аналогично рассмотренному случаю. 3.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Численные методы решения инженерных задач

Многие со школы знают, что уравнение f(x)=0 называется алгебраическим, если функция f(x) представляет собой многочлен. Если же в функцию входят тригонометрические, показательные, логарифмические… Для решения задачи (т.е. нахождение корня уравнения), данной в ходе курсовой работы, можно пользоваться разными…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Суть метода Ньютона

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Задание на курсовую работу
Задание на курсовую работу. Номер варианта: 2. Задание: Приближенно вычислить корни уравнения f(x)=x&#178; – 4x – 4 методом “касательных” с точностью до. Этот метод называется также “методом Нь

Вычисление корня уравнения
Вычисление корня уравнения. Рассмотрим функцию f(x)= x&#178;-4x-4. Эта функция непрерывна на всей числовой прямой. Найдём отрезок, на концах которого функция f(x) имеет значения разных з

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги