第七节方程求根求初始近似根的“逐步扫描法”
一、迭代法:xk+1=g(xk)二、牛顿法:)()(1kkkkxfxfxx三、弦截法牛顿法的突出优点:收敛速度快
缺点:需要计算导数
若计算较困难,则用牛顿法不方便
)(xf)(xf为避免计算,可用差商近似代替,于是得)(xf00)()(xxxfxfkk)(kxf弦截法的迭代格式:)()()()(001xxxfxfxfxxkkkkk上式有明显的几何意义:设曲线y=f(x)上横坐标为x0和xk的点分别为P0和Pk,则差商00)()(xxxfxfkk表示弦的斜率,弦的方程为kPP0)()()()(00kkkkxxxxxfxfxfykPP0Ox*xk+1xkPkP0x0xyy=f(x)可见,前述迭代格式求得的xk+1实际上是弦与x轴交点的横坐标(令y=0解出x即可)kPP0因而此法可形象地称为弦截法
弦截法的收敛速度比牛顿法慢得多
为了加快收敛速度,我们改用差商来代替牛顿迭代格式中的
于是得到11)()(kkkkxxxfxf)(kxf快速弦截法迭代格式:)()()()(111kkkkkkkxxxfxfxfxx快速弦截法也是迭代法
不过,前面讨论的迭代法在计算xk+1时只用到上一步的结果xk(一步迭代)
而快速弦截法则是一种多步迭代(两步迭代:在计算xk+1时要用到前两步的结果xk和xk-1,因此在使用快速弦截法时,必须给出两个初始近似根x0和x1)
例用快速弦截法求方程的根
设方程的两个初始近似根为x0=0
5,x1=0
601xxe表2—5kxkxk-xk-100
56532-0
0346830
567090
0017740
567140
00005与例1(P81)中牛顿法的计算结果相比较,可以看出快速弦截法的收敛速度也是相当快的,迭代到第4