Методы касательных ньютона для решения нелинейного уравнения

Метод Ньютона

Инструкция . Введите выражение F(x) , нажмите Далее . Полученное решение сохраняется в файле Word . Также создается шаблон решения в Excel .

  • Решение онлайн
  • Видеоинструкция
  • Оформление Word

Правила ввода функции, заданной в явном виде

  1. Примеры правильного написания F(x) :
    1. 10•x•e 2x = 10*x*exp(2*x)
    2. x•e -x +cos(3x) = x*exp(-x)+cos(3*x)
    3. x 3 -x 2 +3 = x^3-x^2+3
    4. Выражение 0.9*x=sin(x)+1 необходимо преобразовать к виду: sin(x)+1-0.9*x . Аналогично, x^2-7=5-3x к виду x^2+3x-12 .

    Пусть дано уравнение f(x)=0 , где f(x) определено и непрерывно в некотором конечном или бесконечном интервале a ≤ x ≤ b . Всякое значение ξ, обращающее функцию f(x) в нуль, то есть такое, что f(ξ)=0 называется корнем уравнения или нулем функции f(x) . Число ξ называется корнем k -ой кратности, если при x = ξ вместе с функцией f(x) обращаются в нуль ее производные до (k-1) порядка включительно: f(ξ)=f’(ξ)= … =f k-1 (ξ) = 0 . Однократный корень называется простым.
    Приближенное нахождение корней уравнения складывается из двух этапов:

    1. Отделение корней, то есть установление интервалов [αii] , в которых содержится один корень уравнения.
      1. f(a)•f(b) , т.е. значения функции на его концах имеют противоположные знаки.
      2. f’(x) сохраняет постоянный знак, т.е. функция монотонна (эти два условия достаточны, но НЕ необходимы) для единственности корня на искомом отрезке).
      3. f”(x) сохраняет постоянный знак, т.е. функция выпукла вверх, либо – вниз.
    2. Уточнение приближенных корней, то есть доведение их до заданной точности.

    Геометрическая интерпретация метода Ньютона (метод касательных)

    Критерий завершения итерационного процесса имеет вид

    Численные методы решения нелинейных уравнений. Метод Ньютона для решения уравнений с одной переменной

    Численные методы решения нелинейных уравнений. Метод Ньютона для решения уравнений с одной переменной

    Метод Ньютона (также известный как метод касательных) — это итерационный численный метод нахождения корня (нуля) заданной функции. Метод был впервые предложен английским физиком, математиком и астрономом Исааком Ньютоном (1643-1727), под именем которого и обрёл свою известность.

    Метод был описан Исааком Ньютоном в рукописи De analysi per aequationes numero terminorum infinitas ( лат .О б анализе уравнениями бесконечных рядов), адресованной в 1669 году Барроу , и в работе De metodis fluxionum et serierum infinitarum ( лат.Метод флюксий и бесконечные ряды) или Geometria analytica ( лат.Аналитическая геометрия) в собраниях трудов Ньютона, которая была написана в 1671 году. Однако описание метода существенно отличалось от его нынешнего изложения: Ньютон применял свой метод исключительно к полиномам. Он вычислял не последовательные приближения xn , а последовательность полиномов и в результате получал приближённое решение x.

    Впервые метод был опубликован в трактате Алгебра Джона Валлиса в 1685 году, по просьбе которого он был кратко описан самим Ньютоном. В 1690 году Джозеф Рафсон опубликовал упрощённое описание в работе Analysis aequationum universalis (лат. Общий анализ уравнений). Рафсон рассматривал метод Ньютона как чисто алгебраический и ограничил его применение полиномами, однако при этом он описал метод на основе последовательных приближений xn вместо более трудной для понимания последовательности полиномов, использованной Ньютоном.

    Наконец, в 1740 году метод Ньютона был описан Томасом Симпсоном как итеративный метод первого порядка решения нелинейных уравнений с использованием производной в том виде, в котором он излагается здесь. В той же публикации Симпсон обобщил метод на случай системы из двух уравнений и отметил, что метод Ньютона также может быть применён для решения задач оптимизации путём нахождения нуля производной или градиента.

    В соответствии с данным методом задача поиска корня функции сводится к задаче поиска точки пересечения с осью абсцисс касательной, построенной к графику функции .

    Рис.1 . График изменение функции

    Проведенная в любой точке касательная линия к графику функции определяется производной данной функции в рассматриваемой точке, которая в свою очередь определяется тангенсом угла α ( ). Точка пересечения касательной с осью абсцисс определяется исходя из следующего соотношения в прямоугольном треугольнике: тангенс угла в прямоугольном треугольнике определяется отношением противолежащего катета к прилежащему катету треугольнику. Таким образом, на каждом шаге строится касательная к графику функции в точке очередного приближения . Точка пересечения касательной с осью Ox будет являться следующей точкой приближения . В соответствии с рассматриваемым методом расчет приближенного значения корня на i -итерации производится по формуле:

    Наклон прямой подстраивается на каждом шаге наилучшим образом, однако следует обратить внимание на то, что алгоритм не учитывает кривизну графика и следовательно в процессе расчета остается неизвестно в какую сторону может отклониться график.

    Условием окончания итерационного процесса является выполнение следующего условия:

    где ˗ допустимая погрешность определения корня.

    Метод обладает квадратичной сходимостью. Квадратичная скорость сходимость означает, что число верных знаков в приближённом значении удваивается с каждой итерацией.

    Математическое обоснование

    Пусть дана вещественная функция , которая определена и непрерывна на рассматриваемом участке. Необходимо найти вещественный корень рассматриваемой функции.

    Вывод уравнения основано на методе простых итераций, в соответствии с которым уравнение приводят к эквивалентному уравнению при любой функции . Введем понятие сжимающего отображения, которое определяется соотношением .

    Для наилучшей сходимости метода в точке очередного приближения должно выполняться условие . Данное требование означает, что корень функции должен соответствовать экстремуму функции .

    Производная сжимающего отображения определяется в следующем виде:

    Выразим из данного выражение переменную при условии принятого ранее утверждения о том, что при необходимо обеспечить условие . В результате получим выражение для определения переменной :

    С учетом этого сжимающая функция прием следующий вид:

    Таким образом, алгоритм нахождения численного решения уравнения сводится к итерационной процедуре вычисления:

    Алгоритм нахождения корня нелинейного уравнения по методу Ньютона для уравнения с одной переменной

    1. Задать начальную точку приближенного значения корня функции , а также погрешность расчета (малое положительное число ) и начальный шаг итерации ( ).

    2. Выполнить расчет приближенного значения корня функции в соответствии с формулой:

    3. Проверяем приближенное значение корня на предмет заданной точности, в случае:

    — если разность двух последовательных приближений станет меньше заданной точности , то итерационный процесс заканчивается.

    — если разность двух последовательных приближений не достигает необходимой точности , то необходимо продолжить итерационный процесс и перейти к п.2 рассматриваемого алгоритма.

    Пример решения уравнений

    по методу Ньютона для уравнения с одной переменной

    В качестве примера, рассмотрим решение нелинейного уравнения методом Ньютона для уравнения с одной переменной . Корень необходимо найти с точностью в качестве первого приближения .

    Вариант решения нелинейного уравнения в программном комплексе MathCAD представлен на рисунке 3.

    Результаты расчетов, а именно динамика изменения приближенного значения корня, а также погрешности расчета от шага итерации представлены в графической форме (см. рис.2).

    Рис.2 . Результаты расчета по методу Ньютона для уравнения с одной переменной

    Для обеспечения заданной точности при поиске приближенного значения корня уравнения в диапазоне необходимо выполнить 4 итерации. На последнем шаге итерации приближенное значение корня нелинейного уравнения будет определяться значением: .

    Рис.3 . Листинг программы в MathCad

    Модификации метода Ньютона для уравнения с одной переменной

    Существует несколько модификаций метода Ньютона, которые направлены на упрощение вычислительного процесса.

    Упрощенный метод Ньютона

    В соответствии с методом Ньютона требуется вычислять производную функции f(x) на каждом шаге итерации, что ведет к увеличению вычислительных затрат. Для уменьшения затрат, связанных с вычислением производной на каждом шаге расчета, можно произвести замену производной f’( xn ) в точке xn в формуле на производную f’(x0) в точке x0. В соответствии с данным методом расчета приближенное значение корня определяется по следующей формуле:

    Таким образом, на каждом шаге расчета строятся прямые , которые параллельны касательной к кривой y=f(x) в точке B0 (см. рис.4). Преимуществом данного метода является то, что производная функции вычисляется один раз.

    Разностный метод Ньютона

    В соответствии с методом Ньютона требуется вычислять производную функции f(x) на каждом шаге итерации, что не всегда удобно, а иногда практически невозможно. Данный способ позволяет производную функции заменить разностным отношением (приближенным значением):

    В результате приближенное значение корня функции f(x) будет определяться выражением разностного метода Ньютона:

    Двух шаговый метод Ньютона

    В соответствии с методом Ньютона требуется вычислять производную функции f(x) на каждом шаге итерации, что не всегда удобно, а иногда практически невозможно. Данный способ позволяет производную функции заменить разностным отношением (приближенным значением):

    В результате приближенное значение корня функции f(x) будет определяться следующим выражением:

    Метод секущих является двух шаговым, то есть новое приближение определяется двумя предыдущими итерациями и . В методе необходимо задавать два начальных приближения и . Скорость сходимости метода будет линейной.

    Для того, чтобы добавить Ваш комментарий к статье, пожалуйста, зарегистрируйтесь на сайте.

    Курсовая работа: Метод Ньютона для решения нелинейных уравнений

    ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

    «Приднестровский государственный университет им. Т.Г. Шевченко»

    Кафедра физики, математики и информатики

    по дисциплине: «Практикум по решению задач на ЭВМ»

    «Метод Ньютона для решения нелинейных уравнений»

    студентка III курса;

    с доп. специальностью английский

    преподаватель Панченко Т. А.

    Внедрение ЭВМ во все сферы человеческой деятельности требует от специалистов разного профиля овладения навыками использования вычислительной техники. Повышается уровень подготовки студентов вузов, которые уже с первых курсов приобщаются к использованию ЭВМ и простейших численных методов, не говоря уже о том, при что выполнении курсовых и дипломных проектов применение вычислительной техники становится нормой в подавляющем большинстве вузов.

    Вычислительная техника используется сейчас не только в инженерных расчетах и экономических науках, но и таких традиционно нематематических специальностях, как медицина, лингвистика, психология. В связи с этим можно констатировать, что применение ЭВМ приобрело массовый характер. Возникла многочисленная категория специалистов — пользователей ЭВМ, которым необходимы знания по применению ЭВМ в своей отрасли — навыки работы с уже имеющимся программным обеспечением, а также создания своего собственного программного обеспечения, приспособленного для решения конкретной задачи. И здесь на помощь пользователю приходят описания языков программирования высокого уровня и численные методы .

    Численные методы разрабатывают и исследуют, как правило, высококвалифицированные специалисты-математики. Для большинства пользователей главной задачей является понимание основных идей и методов, особенностей и областей применения. Однако, пользователи хотят работать с ЭВМ не только как с высокоинтеллектуальным калькулятором, а еще и как с помощником в повседневной работе, хранилищем информации с быстрым и упорядоченным доступом, а так же с источником и обработчиком графической информации. Все эти функции современной ЭВМ я предполагаю продемонстрировать в настоящей курсовой работе.

    Цели и задачи.

    Целью данной курсовой работы является изучение и реализация в программном продукте решения нелинейных уравнений при помощи метода Ньютона. Данная работа состоит из трёх разделов, заключения и приложения. Первый раздел — теоретический и содержит общие сведения о методе Ньютона. Второй – это практическая часть. Здесь описывается метод Ньютона разобранный на конкретных примерах. Третий посвящён тестированию программы и анализу получившихся результатов. В заключении представлен вывод о проделанной работе.

    Цельюданной курсовой работы является программная реализация метода Ньютона для решения нелинейных уравнений.

    Для этого необходимо выполнить следующие задачи:

    1. Изучить необходимую литературу.

    2. Обзорно рассмотреть существующие методы по решению нелинейных уравнений.

    3. Изучить метод Ньютона для решения нелинейных уравнений.

    4. Рассмотреть решение нелинейных уравнений методом Ньютона на конкретных примерах.

    5. Разработать программу для решения нелинейных уравнений методом Ньютона.

    6. Проанализировать получившиеся результаты.

    Рассмотрим задачу нахождения корней нелинейного уравнения

    Корнями уравнения (1) называются такие значения х, которые при подстановке обращают его в тождество. Только для простейших уравнений удается найти решение в виде формул, т.е. аналитическом виде. Чаще приходится решать уравнения приближенными методами, наибольшее распространение среди которых, в связи с появлением компьютеров, получили численные методы.

    Алгоритм нахождения корней приближенными методами можно разбить на два этапа. На первом изучается расположение корней и проводится их разделение. Находится область [a,b], в которой существует корень уравнения или начальное приближение к корню x0 . Простейший способ решения этой задачи является исследование графика функции f(x) . В общем же случае для её решения необходимо привлекать все средства математического анализа.

    Существование на найденном отрезке [a,b], по крайней мере, одного корня уравнения (1) следует из условия Больцано:

    f(a)*f(b) 0 некоторая константа. Если m=1 , то говорят о сходимости первого порядка; m=2 — о квадратичной, m=3 — о кубической сходимостях.

    Итерационные циклы заканчиваются, если при заданной допустимой погрешности выполняются критерии по абсолютным или относительным отклонениям:

    ; (5,6)

    или малости невязки:

    (7)

    Эта работа посвящена изучению алгоритма решения нелинейных уравнений с помощью метода Ньютона.

    1.1 Обзор существующих методов решения нелинейных уравнений

    Существует много различных методов решения нелинейных уравнений, некоторые из них представлены ниже:

    1)Метод итераций . При решении нелинейного уравнения методом итераций воспользуемся записью уравнения в виде x=f(x). Задаются начальное значение аргумента x0 и точность ε. Первое приближение решения x1 находим из выражения x1 =f(x0 ), второе — x2 =f(x1 ) и т.д. В общем случае i+1 приближение найдем по формуле xi+1 =f(xi). Указанную процедуру повторяем пока |f(xi)|>ε. Условие сходимости метода итераций |f'(x)| ε. Для определения точки пересечения (i+1) касательной с осью абсцисс воспользуемся следующей формулой xi+1 =xi -F(xi )\ F’(xi ). Условие сходимости метода касательных F(x0 )∙F»(x)>0, и др.

    3). Метод дихотомии. Методика решения сводится к постепенному делению начального интервала неопределённости пополам по формуле Сккк /2.

    Для того чтобы выбрать из двух получившихся отрезков необходимый, надо находить значение функции на концах получившихся отрезков и рассматривать тот на котором функция будет менять свой знак, то есть должно выполняться условие f (ак )* f (вк ) 0 ;

    x* О [a,c] , если f(c)Ч f(b) 0 ;

    Метод Ньютона (касательных) характеризуется квадратичной скоростью сходимости, т.е. на каждой итерации удваивается число верных знаков. Однако этот метод не всегда приводит к нужному результату. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

    Преобразуем уравнение (1) к эквивалентному уравнению вида:

    В случае метода касательных . Если известно начальное приближение к корню x=x0 , то следующее приближение найдем из уравнения x1 =g(x0 ), далее x2 =g(x1 ). Продолжая этот процесс, получим рекуррентную формулу метода простой итерации

    Итерационный процесс продолжается до тех пор, пока не будут выполнены условия (5-7).

    Всегда ли описанный вычислительный процесс приводит к искомому решению? При каких условиях он будет сходящимся? Для ответа на эти вопросы опять обратимся к геометрической иллюстрации метода.

    Корень уравнения представляется точкой пересечения функций y=x и y=g(x). Как видно из рис. 3(а), если выполняется условие , то процесс сходится, иначе – расходится (рис3(б)).

    Итак, для того чтобы итерационный процесс был сходящимся и приводил к искомому результату, требуется выполнение условия:

    (12)

    Переход от уравнения f(x)=0 к уравнению х=g(x) можно осуществлять различными способами. При этом важно, чтобы выбранная функция g(x) удовлетворяла условию (12). К примеру, если функцию f(x) умножить на произвольную константу q и добавить к обеим частям уравнения (1) переменную х, то g(x)=q*f(x)+x . Выберем константу q такой, чтобы скорость сходимости алгоритма была самой высокой. Если 1 (0) так, чтобы выполнилось условие

    Задать малое положительное число ε , как точность вычислений. Положить к = 0.

    2. Вычислить х (к+1) по формуле (9) :

    .

    3. Если | x (k+1) — x (k) | (k+1) . Иначе увеличить к на 1 (к = к + 1) и перейти к пункту 2.

    Решим вручную несколько нелинейных уравнений методом Ньютона, а потом сверим результаты с теми, которые получатся при реализации программного продукта.

    Решить уравнение методом Ньютона.

    sin x 2 + cosx 2 — 10x. = 0.

    Вычисления производить с точностью ε = 0, 001.

    Вычислим первую производную функции.

    F’(x)=2x cosx 2 — 2x sinx 2 — 10.

    Теперь вычислим вторую производную от функции.

    F’’(x)=2cosx 2 — 4x 2 sinx 2 — 2sinx 2 — 4x 2 cosx 2 = cosx 2 (2-4x 2 ) — sinx 2 (2+4x 2 ).

    Построим приближённый график данной функции.

    Теперь, исходя из графика, возьмём первый приближённый корень и проверим условие (16) : f(x (0) ) * f’’(x (0) ) > 0.

    Пусть x (0) = 0, 565, тогда f(0. 565)*f’’(0. 565) = -4. 387 * (-0. 342) = 1. 5 > 0,

    Условие выполняется, значит берём x (0) = 0, 565.

    Теперь составим таблицу значений, для решения данного уравнения.

    Название: Метод Ньютона для решения нелинейных уравнений
    Раздел: Рефераты по информатике
    Тип: курсовая работа Добавлен 01:06:49 13 декабря 2010 Похожие работы
    Просмотров: 3968 Комментариев: 22 Оценило: 5 человек Средний балл: 3.6 Оценка: неизвестно Скачать
    kx(k)f(x(k))f’(x(k))| x(k+1) — x(k) |
    00. 565-4. 387-9. 9820. 473
    10. 0920. 088-9. 8180. 009
    20. 1010. 000-9. 8000. 000
    30. 101

    Отсюда следует, что корень уравнения х = 0, 101.

    Решить уравнение методом Ньютона.

    cos x – e -x2/2 + x — 1 = 0

    Вычисления производить с точностью ε = 0, 001.

    Вычислим первую производную функции.

    F’(x) = 1 – sin x + x*e -x2/2 .

    Теперь вычислим вторую производную от функции.

    F’’(x) = e -x2/2 *(1-x 2 ) – cos x.

    Построим приближённый график данной функции.

    Теперь, исходя из графика, возьмём первый приближённый корень и проверим условие (16) : f(x (0) ) * f’’(x (0) ) > 0.

    Пусть x (0) = 2, тогда f(2)*f’’(2) = 0. 449 * 0. 010 = 0.05 > 0,

    Условие выполняется, значит берём x (0) = 2.

    Теперь составим таблицу значений, для решения данного уравнения.

    kx(k)f(x(k))f’(x(k))| x(k+1) — x(k) |
    020. 4490. 3611. 241
    1-0. 2650. 8810. 8810. 301
    2-0. 0210. 7320. 7320. 029
    30. 0000. 7160. 7160. 000
    41. 089

    Отсюда следует, что корень уравнения х = 1. 089.

    Решить уравнение методом Ньютона.

    Вычисления производить с точностью ε = 0, 001.

    Вычислим первую производную функции.

    Теперь вычислим вторую производную от функции.

    Построим приближённый график данной функции.

    Теперь, исходя из графика, возьмём первый приближённый корень и проверим условие (16) : f(x (0) ) * f’’(x (0) ) > 0.

    Пусть x (0) = 1, тогда f(2)*f’’(2) = 0. 632 * 1, 632 = 1, 031 > 0,

    Условие выполняется, значит берём x (0) = 1.

    Теперь составим таблицу значений, для решения данного уравнения.

    kx(k)f(x(k))f’(x(k))| x(k+1) — x(k) |
    01, 0000, 6322, 3680, 267
    10, 7330, 0571, 9460, 029
    20, 7040, 0011, 9030, 001
    30, 703

    Отсюда следует, что корень уравнения х = 0, 703.

    Решить уравнение методом Ньютона.

    Вычислим первую производную функции.

    F’(x) = -sin x + e -x/2 /2+1.

    Теперь вычислим вторую производную от функции.

    F’’(x) = -cos x — e -x/2 /4.

    Построим приближённый график данной функции.

    Теперь, исходя из графика, возьмём первый приближённый корень и проверим условие (16) : f(x (0) ) * f’’(x (0) ) > 0.

    Пусть x (0) = 1, тогда f(2)*f’’(2) = -0. 066 * (-0. 692) = 0. 046 > 0,

    Условие выполняется, значит берём x (0) = 1.

    Теперь составим таблицу значений, для решения данного уравнения.

    kx(k)f(x(k))f’(x(k))| x(k+1) — x(k) |
    01, 000-0. 0660. 4620. 143
    11. 161-0. 0070. 3720. 018
    21. 1620. 0001.0. 3630. 001
    31. 162

    Отсюда следует, что корень уравнения х = 1. 162.

    Решить уравнение методом Ньютона.

    Вычислим первую производную функции.

    Теперь вычислим вторую производную от функции.

    Построим приближённый график данной функции.

    Теперь, исходя из графика, возьмём первый приближённый корень и проверим условие (16) : f(x (0) ) * f’’(x (0) ) > 0.

    Пусть x (0) = 1, тогда f(2)*f’’(2) = 0. 350 * 2, 350 = 0. 823 > 0,

    Условие выполняется, значит берём x (0) = 1.

    Теперь составим таблицу значений, для решения данного уравнения.

    kx(k)f(x(k))f’(x(k))| x(k+1) — x(k) |
    01, 0000, 3503, 0860, 114
    10, 8860, 0132, 8380, 005
    20, 8810, 0012, 8280, 000
    30, 881

    Отсюда следует, что корень уравнения х = 0, 881.

    3.1 Описание программы

    Данная программа создана для работы в текстовом и графическом режиме. Она состоит из модуля Graph, Crt, трёх функций и трёх процедур.

    1. модуль Crt предназначен для обеспечения контроля над текстовыми режимами экрана, расширенными кодами клавиатуры, цветами, окнами и звуком;

    2. модуль Graph предназначен для обеспечения контроля над графическими объектами;

    3. procedure GrafInit — инициализирует графический режим;

    4. function VF – вычисляет значение функции;

    5. function f1 – вычисляет значение первой производной функции;

    6. function X_Newt – реализует алгоритм решения уравнения методом Ньютона.

    7. procedure FGraf – реализует построение графика заданной функции f(x);

    Ots=35 — константа, определяющая количество точек для отступа от границ монитора;

    fmin, fmax – максимальные и минимальные значения функции;

    SetColor(4) – процедура, которая устанавливает текущий цвет графического объекта, используя палитру, в данном случае это красный цвет;

    SetBkColor(9) – процедура, которая устанавливает текущий цвет фона, используя палитру, в данном случае – это светло-синий цвет.

    8. Procedure MaxMinF – вычислят максимальные и минимальные значения функции f(x).

    Line – процедура, которая рисует линию из точки с координатами (x1, у1) в точку с координатами (х2, у2);

    MoveTo – процедура, перемещающая указатель (СР) в точку с координатами (х, у);

    TextColor(5) – процедура, устанавливающая текущий цвет символов, в данном случае – это розовый;

    Outtexty(х, у, ‘строка’) – процедура, которая выводит строку, начиная с позиции (х, у)

    CloseGraph – процедура, закрывающая графическую систему.

    3.2 Тестирование программы

    Для тестирования программы возьмем те примеры, которые решали в практической части работы, чтобы сверить результаты и проверить правильность работы программы.

    1) sin x 2 + cosx 2 — 10x. = 0.

    Данная программа вычисляет корни нелинейного уравнения методом Ньютона с точностью eps и чертит приблизительный график функции на отрезке [a, b].

    Введите точность вычисления eps=0. 01

    Корень уравнения, найденный методом Ньютона:

    сделаем проверку, подставив полученный ответ в уравнение.

    Получим : х=0, 0000002

    2) cos x – e -x2/2 + x — 1 = 0.

    Данная программа вычисляет корни нелинейного уравнения методом Ньютона с точностью eps и чертит приблизительный график функции на отрезке [a, b].

    Введите точность вычисления eps=0. 001

    Корень уравнения, найденный методом Ньютона:

    сделаем проверку, подставив полученный ответ в уравнение.

    Получим : х=-0, 0000000

    Данная программа вычисляет корни нелинейного уравнения методом Ньютона с точностью eps и чертит приблизительный график функции на отрезке [a, b].

    Введите точность вычисления eps=0. 01

    Корень уравнения, найденный методом Ньютона:

    сделаем проверку, подставив полученный ответ в уравнение.

    Получим : х=0, 0000000

    4) cos x –e -x/2 +x-1=0.

    Данная программа вычисляет корни нелинейного уравнения методом Ньютона с точностью eps и чертит приблизительный график функции на отрезке [a, b].

    Введите точность вычисления eps=0. 001

    Корень уравнения, найденный методом Ньютона:

    сделаем проверку, подставив полученный ответ в уравнение.

    Получим : х=0, 0008180

    Данная программа вычисляет корни нелинейного уравнения методом Ньютона с точностью eps и чертит приблизительный график функции на отрезке [a, b].

    Введите точность вычисления eps=0. 001

    Корень уравнения, найденный методом Ньютона:

    Сделаем проверку, подставив полученный ответ в уравнение.

    Получим : х=0, 0000000

    Целью работы было создать программу, которая вычисляет корень нелинейного уравнения методом Ньютона. Исходя из этого, можно сделать вывод, что цель достигнута, так как для ее осуществления были решены следующие задачи:

    1.Изучена необходимая литература.

    2.Обзорно рассмотрены существующие методы по решению нелинейных уравнений.

    3.Изучен метод Ньютона для решения нелинейных уравнений.

    4.Рассмотрено решение нелинейных уравнений методом Ньютона на примере.

    5.Проведены тестирование и отладка программы.

    Список используемой литературы

    1. Б.П. Демидович, И.А Марон. Основы вычислительной математики. – Москва, изд. «Наука»; 1970.

    2. В.М. Вержбицкий. Численные методы (линейная алгебра и нелинейные уравнения). – Москва, «Высшая школа»; 2000.

    3. Н.С.Бахвалов, А.В.Лапин, Е.В.Чижонков. Численные методы в задачах и упражнениях. – Москва, «Высшая школа»; 2000.

    4. Мэтьюз, Джон, Г.,Финк, Куртис, Д. Численные методы MATLAB, 3-е издание.- Москва, «Вильяс»; 2001.


    источники:

    http://simenergy.ru/math-analysis/solution-methods/45-method-newton-s

    http://www.bestreferat.ru/referat-258487.html