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实用计算方法:VB.NET算法原理与实现

时间:2023-11-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1.15埃特金加速法求根示意图将y = x 代入割线方程有由此得埃特金迭代公式其中:yk=φ;zk=φ( yk)。用埃特金加速法求解非线性方程x = φ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。步骤2:计算步骤3:若|x-x0|<E1 且|f|<E2,输出x 和f,计算结束;否则,x0 = x,返回到步骤2。步骤4:输出“埃特金加速法已迭代M 次,没有得到符合要求的解”,停止计算。

实用计算方法:VB.NET算法原理与实现

将方程f(x) = 0 变换为不动点迭代格式x = φ(x)的形式,若将不动点迭代法和割线法结合使用,便可得到埃特金加速法。该方法往往可以改善迭代的收敛性或加速迭代的收敛过程。令xk 是x = φ(x)的一个近似解,应用一般迭代公式,可得yk =φ( xk )和zk =φ( yk)。在曲线y = φ(x)上,过点 P1 ( xk , y k )和 P2 ( y k, z k)连线,该直线的两点式方程为

方程x = φ(x)的解即曲线y = φ(x)与直线y = x 交点的横坐标。以过点 1P 和 2P 的割线代替曲线y = φ(x),则该割线与直线y = x 的交点P 的横坐标xk+1 便可作为x = φ(x)的一个近似解,如图1.15 所示。

图1.15 埃特金加速法求根示意图

将y = x 代入割线方程有

由此得埃特金迭代公式

(www.xing528.com)

其中:yk=φ( xk );zk=φ( yk)。

埃特金加速法具有二阶收敛速度。

用埃特金加速法求解非线性方程x = φ(x)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 = 0, 1, …, M,执行步骤2 至步骤3。

步骤2:计算

步骤3:若|x-x0|<E1 且|f(x)|<E2,输出x 和f(x),计算结束;否则,x0 = x,返回到步骤2。

步骤4:输出“埃特金加速法已迭代M 次,没有得到符合要求的解”,停止计算。

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