牛頓迭代法

2021-10-21 02:32:01 字數 1285 閱讀 3508

牛頓法的作用是使用迭代的方法來求解函式方程的根。簡單地說,牛頓法就是不斷求取切線的過程。

對於形如f(x

)=0f(x)=0

f(x)=0

的方程,首先任意估算乙個解x

0x_0

x0​,再把該估計值代入原方程中。由於一般不會正好選擇到正確的解,所以有f(x

)=af(x)=a

f(x)=a

。這時計算函式在x

0x_0

x0​處的斜率,和這條斜率與x軸的交點x

1x_1

x1​。

f (x

)=0f(x)=0

f(x)=0

中精確解的意義是,當取得解的時候,函式值為零(即f(x

)f(x)

f(x)

的精確解是函式的零點)。因此,x

1x_1

x1​比x

0x_0

x0​更加接近精確的解。只要不斷以此方法更新x,就可以取得無限接近的精確的解。

但是,有可能會遇到牛頓迭代法無法收斂的情況。比如函式有多個零點,或者函式不連續的時候。

由上圖可知,f(x

n)xn

−xn+

1=f′

(x)\displaystyle\frac} = f'(x)

xn​−xn

+1​f

(xn​

)​=f

′(x)

所以x n+

1=xn

x_ = x_n

xn+1​=

xn​ −-−f

(xn)

f′(x

n)\displaystyle\frac)}

f′(xn​

)f(x

n​)​

例題

新增鏈結描述

code

#include

using

namespace std;

const

int n =

1e5+5;

typedef

long

long ll;

ll a, b, c;

double x;

intmain()

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