方法使用函数f(x)的泰勒级数的前面几项来寻找方程f(x)=0的根。牛顿方程
牛顿方程牛顿法最初由艾萨克·牛顿于1736年在MethodofFluxions中公开提出。
而事实上方法此时已经由JosephRaphson于1690年在AnalysisAequationum中提出,与牛顿法相关的章节MethodofFluxions在更早的1671年已经完成了。
方法说明
牛顿方程首先,选择一个接近函数f(x)零点的x0,计算相应的f(x0)和切线斜率f'(x0)(这里f'表示函数f的导数)。
然后大家计算穿过点(x0,f(x0))并且斜率为f'(x0)的直线和x轴的交点的x坐标,也就是求如下方程的解:
大家将新求得的点的x坐标命名为x1,通常x1会比x0更接近方程f(x)=0的解。
因此大家可以利用x1开始下一轮迭代。迭代公式可化简为如下所示:
已经证明,如果f'是连续的,并且待求的零点x是孤立的,那么在零点x周围存在
牛顿方程一个区域,只要初始值x0位于这个邻近区域内,那么牛顿法必定收敛。
并且,如果f'(x)不为0,那么牛顿法将具有平方收敛的性能.粗略的说,这意味着每迭代一次,牛顿法结果的有效数字将增加一倍。
牛顿迭代法(Newton’smethod)又称为牛顿-拉夫逊(拉夫森)方法。它是牛顿在17世纪提出的一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法。
多数方程不存在求根公式,因此求精确根非常困难,甚至不可能,从而寻找方程的近似根就显得特别重要。
该方法使用函数f(x)的泰勒级数的前面几项来寻找方程f(x)=0的根。
牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f(x)=0的单根附近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根。此时一定线性收敛,但是可通过一些方法变成超线性收敛。另外该方法广泛用于计算机编程中。