定点迭代法

这个在线计算器使用不动点迭代法(逐次逼近法)计算迭代函数的不动点。

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Timur

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Wanghong

创建: 2021-12-04 07:26:57, 最后更新: 2021-12-04 10:58:17
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在数值分析中,定点迭代是计算迭代函数不动点的一种方法。具体地说,给定一个函数f定义在实数上,并且给定一个在f的定义域中的点x_0,定点迭代为

x_{n+1}=f(x_n), \, n=0, 1, 2, \dots

这就得到了序列 x_0, x_1, x_2, \dots, 希望它会收敛到点 x. 如果 f 是连续的,那么可以证明得到的 xf 上的不动点– 比如, f(x)=x1

这种方法是一种逐次逼近方法—使用收敛到解并递归构造的一系列逼近来解决数学问题的方法—也就是说,每个新的逼近都是基于前一个逼近计算的; 初始近似值的选择在某种程度上是任意的。 该方法用于逼近代数和超越方程的根。 它还用于证明解的存在性,以及逼近微分、积分和积分微分方程的解。

这种方法的使用很简单:
– 假设变量的近似值(初始值)
– 解出变量
– 用这个答案作为第二个近似值,再解一次方程
– 重复上述过程,直到获得所需精度的变量

这就是下面的计算器所做的。它根据给定的公式迭代计算x,当两个连续值的差异小于给定的精度时停止。

同样值得一提的是一个用作示例的函数,比如,
x=\frac{1}{2}(\frac{a}{x}+x),
这是计算a的平方根的迭代函数。这可能是第一个用于近似平方根的算法。它被称为“巴比伦方法”,以巴比伦人的名字命名,或者“英雄方法”,以一世纪希腊数学家亚历山大的英雄命名的,他第一个明确地说明了这种方法。

PLANETCALC, 定点迭代法

定点迭代法

当两个连续的x值之间的差小于指定的百分比时,停止逼近
小数点后的数字: 5
公式
 
 
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