牛顿法


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牛顿法牛顿法最初由艾萨克·牛顿于1736年在 Method of Fluxions 中公开提出 。而事实上方法此时已经由Joseph Raphson于1690年在Analysis Aequationum中提出,与牛顿法相关的章节《流数法》在更早的1671年已经完成了 。
【牛顿法】牛顿法(英语:Newton's method)又称为牛顿-拉弗森方法(英语:Newton-Raphson method),它是一种在实数域和複数域上近似求解方程的方法 。方法使用函式f(x)的泰勒级数的前面几项来寻找方程f(y)=0的根 。
基本介绍中文名:牛顿法
外文名:Newton's method
提出者:艾萨克·牛顿
提出时间:1736年
出自:Method of Fluxions 
又称:牛顿-拉弗森方法
套用学科:数学
起源牛顿法最初由艾萨克·牛顿在《流数法》(Method of Fluxions,1671年完成,在牛顿去世后的1736年公开发表)中提出 。约瑟夫·鲍易也曾于1690年在Analysis Aequationum中提出此方法 。原理把非线性函式
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处展开成泰勒级数 取其线性部分,作为非线性方程的近似方程,则有
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蓝色代表方程,红色代表切线 。设
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,则其解为
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因为这是利用泰勒公式的一阶展开,
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处并不是完全相等,而是近似相等,这里求得的
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并不能让
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,只能说
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的值比
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更接近
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,于是乎,叠代求解的想法就很自然了,再把f(x)在x1 处展开为泰勒级数,取其线性部分为
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的近似方程,若
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,则得
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如此继续下去,得到牛顿法的叠代公式:
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,通过叠代,这个式子必然在
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的时候收敛 。整个过程如右图:
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例1 用牛顿法求方程
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内一个实根,取初始近似值=1.5 。解