如何确定牛顿迭代的收敛阶数?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-01

牛顿迭代法是一种求解非线性方程组的数值方法,其收敛阶数是指迭代过程中每一步所得到的近似解与真实解之间的误差比例。确定牛顿迭代的收敛阶数可以通过以下几种方法:


1.直接计算误差比例:在每次迭代后,可以计算当前近似解与真实解之间的误差比例,即(x_n-x_true)/x_true。其中,x_n表示第n次迭代后的近似解,x_true表示真实解。通过观察误差比例的变化趋势,可以大致判断收敛阶数。


2.分析迭代过程:在迭代过程中,可以观察每一步的近似解与上一步近似解之间的差异,以及每一步的误差比例。如果近似解之间的差异逐渐减小,且误差比例逐渐接近于0,那么可以认为收敛阶数较高。


3.利用收敛定理:牛顿迭代法的收敛性可以通过收敛定理来证明。收敛定理指出,当初始近似解满足一定的条件时,牛顿迭代法的收敛阶数为O(1/sqrt(n)),其中n表示迭代次数。因此,可以通过选择适当的初始近似解,使得收敛阶数达到较高的水平。


4.比较不同算法的收敛速度:除了牛顿迭代法,还有其他一些求解非线性方程组的数值方法,如梯度下降法、拟牛顿法等。可以通过比较这些算法在不同情况下的收敛速度,来确定牛顿迭代的收敛阶数。


需要注意的是,牛顿迭代法的收敛阶数受到多种因素的影响,包括初始近似解的选择、函数的性质、迭代次数等。因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的方法来确定牛顿迭代的收敛阶数。



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#黄春泊# 关于牛顿迭代法及Levenberg - Marquardt算法
(14726661164): /** 牛顿迭代法求方程的一个实根 牛顿公式:x(k+1) = x(k) - f(x(k)) / f '(x(k)) 迭代函数:Ф(x) = x - f(x) / f'(x) 属性:方程求根迭代法 此时的迭代函数必须保证X(k)有极限,即迭代收敛.《数值计算方法与算法》-2 Editon -科学出版社 P93《C#数值计算...

#黄春泊# 谁给我介绍一下牛顿迭代法?
(14726661164): 牛顿迭代法求方程的一个实根 牛顿公式:x(k+1) = x(k) - f(x(k)) / f '(x(k)) 迭代函数:Ф(x) = x - f(x) / f'(x) 属性:方程求根迭代法 此时的迭代函数必须保证X(k)有极限,即迭代收敛.

#黄春泊# 牛顿迭代法 -
(14726661164): 还不如直接用计算器 x^2=2,求x y=x^2-2=0 y'=2x x(n+1)=x(n)-y'/y=x(n)-2x(n)/x(n)^2 先随便选一个数作为x(1),求出x(2) 然后依次求出x(3),x(4),x(5),…… 直到符合你需要的精确度 倒数一样 x=1/a y=x-1/a y'=1 x(n+1)=x(n)-y'/y=x(n)-1/(x(n)-1/a) 然后和前面一样 以上括号内的数字代表下标.

#黄春泊# 数值分析:牛顿法收敛于单根时是 - -----收敛?收敛于重根是------收敛? -
(14726661164): 求单根时,Newton迭代至少二阶收敛;而求重根时,Newton迭代只有一阶收敛. ——抄于欧阳杰版数值分析P40页

#黄春泊# 求助各位大神,工程数学题,牛顿迭代收敛,急啊急 -
(14726661164): 我理解楼主是要求解“工程数学”试卷的第二大题(整套卷子太费时间了吧). 首先是这个题题干有错,这个函数唯一实根在[1,2]之间,而不是[3,4]之间. 依次解决三个小问题: 1. 令f(x)=x^3-x^2-1,可得f(1)=-1, f(2)=3, 则 f(1)*(f(2) <0,由于f(x)...

#黄春泊# 请问怎么用Newton迭代法 -
(14726661164): 你要理解迭代法的实质是什么.牛顿迭代法及切线法,收敛速度较快.初值可以随意取,只是影响到迭代的次数.这里你去初值0就可以.

#黄春泊# 牛顿迭代法的全局收敛性和局部收敛性有何区别?各自有什么作用?要详细点的,谢谢 -
(14726661164): 总的来说局部收敛性指的是初值取在根的局部时算法(一般)具有二阶收敛速度, 全局收敛性是指初值在定义域内任取时算法是否收敛, 若收敛其速度如何, 收敛到哪个根. 具体来说 局部收敛性有如下定理 设已知 f(x) = 0 有根 a, f(x) 充分光滑(...

#黄春泊# 求解编程题牛顿迭代 -
(14726661164): /*======================================================= *Author :wacs5 *Date :20081230(YYYYMMDD) *Function :牛顿迭代法求方程的根 *=======================================================*/#include <stdio.h...

#黄春泊# 谁可以告诉我牛顿的迭代法是如何解方程的?希望可以举例说明,谢谢啦! -
(14726661164): 1.物理解释:取定初值x0,找到函数对应的点,然后通过该点作函数切线,交x轴,得到新的横坐标值,然后找函数对应的点,做切线,得到新的横坐标值,重复上述步骤,多次迭代,直到收敛到需要的精度,牛顿迭代法又称切线法,收敛速度很快,且收敛条件较弱 2.数学:函数一点处泰勒展开,取前两项作为函数近似,求解出x(k+1),得到迭代方程,然后多次迭代,直到收敛到所需要的精度. 不懂可追问,其实很简单

#黄春泊# 牛顿迭代法 收敛的原因牛顿迭代法求根,为什么会越来越接近根的值, - 作业帮
(14726661164):[答案] f(x)=f(x0)+f(x1)(x-x0)+f(x2)(x-x0)(x-x1)…… 这是公式吧.