计算方法中对分法和一般迭代法技术总结.ppt
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数值分析第二章 非线性方程的数值解法 ;简介(Introduction);§2.1 对分区间法 (Bisection Method );;误差 分析:; 例1 用二分法求
在(1,2)内的根,要求绝对误差不超过
解:
f(1)=-50 有根区间 中点
f(2)=140 -(1,2)+
f(1.25)0 (1.25,1.5)
f(1.375)0 (1.25,1.375)
f(1.313)0 (1.313,1.375)
f(1.344)0 (1.344,1.375)
f(1.360)0 (1.360,1.375)
f(1.368)0 (1.360,1.368) ;12;Remark1:求奇数个根;;Remark2:要区别根与奇异点;Remark3:二分法不能用来求重根;f (x) = 0;(1) 如果将原方程化为等价方程;(2) 如果将原方程化为等价方程;收敛性分析; 考虑方程 x = g(x), g(x)?C[a, b], 若
( I ) 当 x?[a, b] 时, g(x)?[a, b];
( II )在[a,b]上成立不等式:|g(x1)-g(x2)|≤ ? |x1-x2| 。
则(1)g在[a,b]上存在惟一不动点x*
(2)任取 x0?[a, b],由 xk+1 = g(xk) 得到的序列 {xk}(?[a,b】) 收敛于x* 。
(3)k次迭代所得到的近似不动点xk与精确不动点x*有有误差估计式:
;§3 Fixed-Point Iteration;§3 Fixed-Point Iteration;Remark:;例题;在这里我们考查在区间[3.5,4]的迭代法的收敛性;局部收敛性定理;举例;例题;将方程化为等价方程:x=2+lnx;7 3.146143611
8 3.146177452
9 3.146188209
10 3.146191628
11 3.146192714
12 3.146193060
13 3.146193169
14 3.146193204;另一种迭代格式:; 由此可见,对同一个非线性方程的迭代格式,在收敛的情形下,有的收敛快,有的收敛慢。; ;定理2.2.3;Prove:;(3)由于g在x*处p阶连续可微且g(p)(x*)≠0,知必存在x*的某邻域U(x*),当x∈U(x*)时,有g (p) (x)≠0.
由于x*+ ?(xk-x*) ∈ [x* - ? ,x*+ ?] ?U(x*),故
g (p)(x*+ ?(xk-x*)) ≠0,k=0,1,2,….
可见,当初值x0≠x*时,由(11)式可推出诸xk≠x*
于是由(11)式有
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