Алгоритм метода касательных
1. Выберем начальное приближение. Начальное приближение x0 выбирается,исходя из условия f(x0) f ’’(x0) >0.Для функции(изображенной на рисунке) 2-ая производная больше 0 (f ’’(x0) > 0, функция выпукла книзу), f(a)<0, f(b)>0, следовательно, x0 = b (в т. x0 = а данное условие не выполняется). 2.Проведем касательную к кривой y = f(x) в точке A0[x0, f(x0)]. 3.В качестве 1-го приближения корня х1 возьмем абсциссу точки пересечения этой касательной с осью ОХ. 4.Через точкуА1[x1, f(x1)]. снова проведем касательную, абсцисса точки пересечения которой с осьюОХ даст нам второе приближение корня х2 и т.д. 5.Продолжим процесс, в результате получим итерационную последовательность x0 , x1, x2,……xn, 6. Формула для вычисления n-ого приближения 7.Итерационный процесс продолжается до тех пор, пока две соседние итерации не станут достаточно близкими, т.е. пока не выполнится одно из условий Или | Если хоты бы одно из условие (1.4) или ( 1.5) выполняется, то в качестве приближенного решения уравнения (1.1) с точностью e принимается n-я итерация, т.е. . Если ни одно из условий не выполняется, то итерационный процесс необходимо продолжить. |
Аналогичным образом находиться корень и в случае, когда f ’’(x)<0 для xÎ [a b] (см. Теорема1)
2 этап. Уточнение корня уравнения. Реализация метода касательных (Ньютона)
Задание 2.2.Уточнение корня уравнения
(1.2)
методом касательных проводим на основании теоремы 2.
3. Найдем начальное приближение x0, исходя из условия
f(x0) f ’’ (x0)>0.
Для функции вторая производная f ’’ (x)=1/х положительнана всем отрезке [0.5, 3] (функция – выпуклая книзу), f(0.5)<0, f(3.0)>0, следовательно x0=b=3.
4. Корень уравнения x* с заданной точностью ε вычисляется по формуле
(1.7)