写在前面
前面的几章都是在求函数,本章我们开始解方程了!
4.1 二分法
二分法都很熟悉了,上一张图就好啦:二分法这里再记一个误差分析吧,当第k次二分的时候,区间为[ak,bk],则误差为:
4.2 不动点迭代
啥样是不动点?
使用不动点求解非线性方程的根的基本思路:
用简单迭代法(不动点)求解方程的例题:
这里的不动点方程可以构造很多种形式:但是其中的2、3式不收敛,无法近似得到根,所以启示我们要挑选合适的不动点。
接下来的两节讲的是全局收敛和局部收敛,其中的推导公式就不在这儿写了,ppt都有,我觉得这个地方出题不是很好出,就算出了也不会太难,所以就略过吧。
引入迭代过程的收敛速度:关于收敛的一个例题:
分别构造不同的不动点:从而可以比较他们收敛的速度。
p阶收敛的条件:
例题:
不难看出,该方程的解为根号五,带入
4.3 加速的迭代法
Aitken加速算法:
用例题理解:
其实就是往公式里面带入值,然后一个个往后算,列个表就完事儿
4.4 牛顿迭代法
原理:将非线性方程线性化。
牛顿迭代公式:
拿一个例题就明白啦:
做好准备工作,求出f(x)及其导数,代入公式,选取一个合适的点,这个点不能太远,稍微估计一下:
又要分析收敛性了:
例:
把x*的值分别带入到迭代函数的导数中,啥时候导数不等于零了,啥时候就完事儿了,几阶导就是几阶收敛
牛顿下山了:
为了防止迭代发散,在迭代过程中附加一项要求,即单调性:
具体做法:
迭代法的变形:
弦截法:本来是取点做切线,现在直接找两个点做弦。
例题:
不一样的是,要找两个初始值了,下面再带公式:
练习
1.将 f(x)=0 化成 x=g(x) 的结果是唯一的。错误
2.初值的选取影响Newton迭代法的收敛性。正确
3弦截法就是用曲线上的两个初始点进行插值,用插值函数的解作为近似解,然后逐次迭代。有必要用更高次的插值函数构造迭代吗?没有
第五章:线性方程组的迭代法
定义:
Jacobi雅可比迭代法:
D
、L
、U
:例题:
直接带公式:
将雅可比迭代法改进,就得到了GS迭代法:
求解:
同样的例题用高斯-赛德尔迭代:
类似的方法:
GS迭代收敛速度更快一些。
逐次超松弛迭代法:这个推导实在看不懂了,直接写个解法吧:
上例题:
直接带公式吧:
收敛性我实在搞不动了,xdm自己看视频吧。
第五章,说实话,我没太看出来考点,以我浅薄的理解,如果考,就差不多一样的题,如果不一样,那大家等死吧。
完结撒花