牛頓法推導平方根迭代公式

2021-10-03 02:45:09 字數 1097 閱讀 1855

假設√a = x

則平方根迭代公式為:

假設有如上圖的曲線,xn點的直線為曲線的切線,容易得到xn的方程為 f(xn) +f』(xn)(x - xn)

上面的方程是根據泰勒級數展開後,去除高階項後得到。

這樣讓切線方程等於0的點的x設為xn+1,方程變為了f(xn) +f』(xn)(xn+1 - xn)(粗體是導數) = 0

解得xn+1 = xn - f(xn)/f』(xn)(粗體是導數)。

進入今天的主題,已知√a = x,所以x2 - a = 0,曲線如下圖,

我們任意取xn點,假設是上面的兩種情況。

上面的推導公式同樣適用於當前曲線情況。通過上面的迭代公式xn+1 = xn - f(xn)/f』(xn)(粗體是導數)和影象不難看出,xn+1總是向y = 0的x點趨近,這樣只要我們選擇了xn後,不斷地迭代求xn+1,它總是能夠到達y = 0的點,此時的x便是平方根的值。

我們將x2 - a = 0帶入到上面的迭代公式,得到了xn+1 = 1/2 (xn + a/xn)。

需要注意的是我們的根號後得到的x為正值,而二次函式顯然有兩個值,一正一負,這就需要我們選擇的初始xn點應該為正值。

**就是簡單的實現了一下,還有漏洞,希望讀者自己查缺補漏吧。

#include

#include

using

namespace std;

doublef(

double x,

double a)

intmain()

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