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实用计算方法原理与步骤

时间:2023-11-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:牛顿下山法是牛顿法的一种变形,它是为减弱牛顿法对初始解近似值x0 的限制而提出的一种算法。步骤4:若| f|≥|f|,则λ = 0.5λ,返回到步骤3;否则,向下进行。步骤5:若|x1-x0|<E1 且|f|<E2,输出x1 和f,计算结束;否则,x0 = x1,返回到步骤2。步骤6:输出“牛顿下山法已迭代M 次,没有得到符合要求的解”,停止计算。

实用计算方法原理与步骤

牛顿法只有局部收敛性,采用牛顿法求解非线性方程的根时,对初始值的选取要求较高,如果初始解近似值x0 偏离准确解x*较远,则牛顿法可能发散。牛顿下山法是牛顿法的一种变形,它是为减弱牛顿法对初始解近似值x0 的限制而提出的一种算法

牛顿下山法迭代公式为

若给定f(x) = 0 的有根区间[a, b],则可取其中点为x*的初始近似值,即x0 = (a+b)/2。

用牛顿下山法求解非线性方程f(x) = 0 根的算法步骤如下:

步骤1:输入方程根附近的初始解x0、解精度E1 和方程精度E2、最大迭代次数M。

对于K = 1, 2, …, M,执行步骤2 至步骤5。(www.xing528.com)

步骤2:计算f(x0)和f ′(x0),取λ = 1。

步骤3:计算 x1 = x0-λf ( x0)/ f ′( x0)和f ( x1 )。

步骤4:若| f(x1)|≥|f(x0)|,则λ = 0.5λ,返回到步骤3;否则,向下进行。

步骤5:若|x1-x0|<E1 且|f(x1)|<E2,输出x1 和f(x1),计算结束;否则,x0 = x1,返回到步骤2。

步骤6:输出“牛顿下山法已迭代M 次,没有得到符合要求的解”,停止计算。

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