計算方法 非線性方程和方程組的數值解法(第一部分)

2021-10-23 02:28:46 字數 1001 閱讀 8906

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給定非線性方程f(x

)=

0f(x)=0

f(x)=0

: \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,

迭代法是一種逐次逼近的方法,它的基本思想是通過構造乙個遞推關係式 迭代格式 ) ,計算出根的近似值序列 並要求該序列收斂於方程的根。

2.收斂速度

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設由迭代公式xk+

1=φ(

xk

)x_=φ(x_k)

xk+1​=

φ(xk

​)得到的序列k=

0∞

\^\infty_

k=0∞

​收斂於根α,記ek=

α−xk

e_k=α-x_k

ek​=α−

xk​,則若有lim⁡k

−>∞∣

ek+1

∣∣ek

∣p=c

≠0,(

p>0)

\lim\limits_ \frac|}=c\neq0,(p>0)

k−>

∞lim​∣

ek​∣

p∣ek

+1​∣

​=c

​=0,

(p>0)

,稱該迭代過程是p階收斂的(特別地,當p=1時,c要<1才能收斂)。

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p值越大,收斂的速度越快。且一般稱p=1為線性收斂;p=2為平方收斂;p>1也統稱為超線性收斂。

3.計算效率

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使用收斂階p,定義計算效率。ei=p1θ

p^}pθ

1​為計算效率的表示式。p 表示迭代的收斂階,θ表示每步迭代的計算量。ei越大,計算效率越高。

不動點迭代法的區域性收斂性質:

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