非线性方程组数值解,包含Steffensen加速方法、Newton方法,及相应的MATLAB程序
数值分析上机作业(六)
非线性方程组求根
一、题目要求
请用以下方法求方程
x3+2x2+10x 20=0
在x0=1附近的根。(精确值为x*=1.368808107)要求精度要求达到10 8。(1)xk+1=
20
;
xk2+2xk+10
20 2xk2 xk3
(2)xk+1=;
10
(3)方法(1)的Steffensen加速方法;(4)方法(2)的Steffensen加速方法;(5)Newton方法二、方法设计
(1)不动点迭代法
对于方程f(x)=0,将它改写成
x= (x)
*
*
(1)
若要求x满足f(x*)=0则x*= (x*);反之亦然。称x为 (x)的一个不动点。求f(x)的零点的就等价于求 (x)的不动点,选择一个初始近似值,将它代入式(1)右端,即可求得
x1= (x0)
可以如此反复迭代计算
xk+1= (xk),k=0,1,2,
(x)称为迭代函数。如果对任何x0∈[a,b],由式(1)得到的序列{xk}有极限
limxk=x*
k→∞
则称迭代方程(1)收敛,且x= (x)为 (x)的不动点,故称(1)为不动点迭代法。
上述迭代法是一种逐次逼近法,其基本思想是将隐式方程f(x)=0归结为一组显式的计算公式(1),就是说,迭代过程实质上是一个逐步显式化的过程。
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