第二章方程(组)的迭代解法 §1引言 方程「代数方程:fx)为有理系数多项式。(求代数根历程) fx)=0超越方程:除代数方程以外的方程,如f(x)是三 角函数、指数函数等等。 满足方程f(x)=0的x值称为方程的根或解,也叫做函数f(x)的 零点。如果x)=(Xag(x)且g(a)≠0,则称a为f(x)=0的m重根, m=1称为单根,m>1称为重根。 本章介绍求方程(组)的实根的数值方法之一—迭代解法 迭代解法要解决的问题: (1)确定根的初值; (2)将初值进一步精确化到需要的精度
§1 引言 方程 f(x)=0 第二章 方程(组)的迭代解法 代数方程:f(x)为有理系数多项式。 超越方程:除代数方程以外的方程,如 f(x)是三 角函数、指数函数等等。 本章介绍求方程(组)的实根的数值方法之一——迭代解法。 迭代解法要解决的问题: (1)确定根的初值; (2)将初值进一步精确化到需要的精度。 满足方程f(x)=0的x值称为方程的根或解,也叫做函数f(x)的 零点。如果f(x)=(x-a)mg(x)且g(a)≠0,则称a为f(x)=0的m重根, m=1称为单根,m>1称为重根。 (求代数根历程)
§2迭代解法 1、根的初值的确定方法 ①圈定根所在的范围; ②采取适当的数值方法确定出具有一定精度要求的初值。 定理1(根的存在定理或零点定理)设(x)为区间[a,b]上的 单值连续函数,如果f(a)f(b)-0,则[a,b]内至少有一个实根。 如果fx)在a,b]上还是单调函数,则仅有一个实根
§2 迭代解法 1、根的初值的确定方法 ① 圈定根所在的范围; ② 采取适当的数值方法确定出具有一定精度要求的初值。 定理1(根的存在定理或零点定理) 设f(x)为区间[a,b]上的 单值连续函数,如果f(a)f(b)<0,则[a,b]内至少有一个实根。 如果f(x)在[a,b]上还是单调函数,则仅有一个实根
(1)画图法 ①画出y=f(x)的略图,确定出曲线与x轴的交点的大体位置; 例1确定xlgx-1=0的初值。 xIgx-1 o-23
(1)画图法 ① 画出y=f(x)的略图,确定出曲线与x轴的交点的大体位置; 例1 确定 x x lg 1 0 − = 的初值。 y x x = − lg 1 O 2 3 x y
(1)画图法 ②如果y=f(x)的图形不易画出,可将x)=0分解成9(x)=2(x) 的形式,其中1(x)与(2(x)是较容易画出图形的函数,那么两 曲线的交点的横坐标所在的子区间即为含根区间。 例2确定xlgx-1=0的初值。 解:将xlgx-1=0y 改写为lgx= y=lgx o/123
② 如果y=f(x)的图形不易画出,可将f(x)=0分解成 的形式,其中 与 是较容易画出图形的函数,那么两 曲线的交点的横坐标所在的子区间即为含根区间。 1 2 ( ) ( ) x x = 1 2 ( ) ( ) x x (1)画图法 例2 确定 x x lg 1 0 − = 的初值。 解:将 改写为 x x lg 1 0 − = 1 lg x x = O 1 2 3 x y y x = lg 1 y x =
(1)画图法 注:对于某些看不清根的范围的函数,可以通过乘以一个较 大的系数以扩大函数值。 例3如图: y y=100f(x) 画图法的特点: y=f(x) 直观,但精度不高! 102030
(1)画图法 注:对于某些看不清根的范围的函数,可以通过乘以一个较 大的系数以扩大函数值。 y f x = ( ) O 10 20 30 x y y f x =100 ( ) 例3 如图: 画图法的特点: 直观,但精度不高!