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一般迭代法的迭代公式

 

    设函数在区间[a,b]上连续,方程在区间[a,b]存在根,初值, 将方程在区间[a,b]上同解变形为

                                                             (8.10)

如果[a,b]上连续,将初值代入式(8.10)右端,计算得
                                    

作为方程的根的第一近似值。

再将代入式(8.10)右端,计算得

作为方程的根的第二近似值。

一般地,如果已计算出的第n个近似值,再将代入式(8.10)右端,计算得

                                               (8.11)

作为方程的根的第n+1个近似值。

   上述求方程近似根方法称为一般迭代法,式(8.11)为一般迭代法的迭代公式为一般迭代法的迭代函数

    可以看出,建立一般迭代法的迭代公式的关键是方程在区间[a,b]上的同解变形,在一般情况下,方程在区间[a,b]上会有多种形如式(8.10)的同解变形,因而也会有多种一般迭代法的迭代公式。下面看一个计算实例。

例6 试用几种不同的一般迭代法的迭代公式求方程

的正实根。

因为所以

将方程

在区间[0 ,0.5]上同解变形

(1),相应迭代公式为

(2),相应迭代公式为

(3),相应迭代公式为

(4),取,相应迭代公式为

取初值,使用上面四种迭代公式具体计算如表:

表8-6

n

公式(1)

公式(2)

公式(3)

公式(4)

0

0.5

0. 5

0.5

0.5

1

0.32291666

0.326530612

-0.870550563

0.340625

2

0.332162942

0.332074957

1.292829258

0.335438137

3

0.331985504

0.331987642

-1.235471916

0.332269772

4

0.3319891

0.331989052

1.363132454

0.331946904

5

0.331989028

0.331989029

-1.253068331

0.331987056

    这个计算结果表明,迭代公式(1),(2),(4)产生的序列收敛,而迭代公式(3)产生的序列不收敛。

那么,迭代函数满足怎样的条件时,由迭代公式(8.11)产生的序列才收敛?

下面来讨论这一问题。

 

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