Метод итерации — численный метод решения математических задач, используемый для приближённого решения алгебраических уравнений и систем. Суть метода заключается в нахождении по приближённому значению величины следующего приближения (являющегося более точным). Метод позволяет получить решение с заданной точностью в виде предела последовательности итераций. Характер сходимости и сам факт сходимости метода зависит от выбора начального приближения решения.
Функциональное уравнение может быть записано в виде
Функцию f(x) называют сжимающим отображением.
Последовательность чисел x0, x1,…, xn называется итерационной, если для любого номера n>0 элемент xn выражается через элемент xn-1 по рекуррентной формуле
а в качестве x0 взято любое число из области задания функции f(x).
Реализация на C++ для рассмотренного выше примера
Уравнение может быть записано в форме
Метод Ньютона (метод касательных)
Если известно начальное приближение x 0 корня уравнения f(x) =0, то последовательные приближения находят по формуле
Графическая интерпретация метода касательных имеет вид
Реализация на C++
Для заданного уравнения
производная будет иметь вид
|
|
Метод секущих (метод хорд)
Если x0, x1 - приближенные значения корня уравнения f(x) = 0 и выполняется условие
то последующие приближения находят по формуле
Методом хорд называют также метод, при котором один из концов отрезка закреплен, т.е. вычисление приближения корня уравнения f(x) = 0 производят по формулам:
Геометрическая интерпретация метода хорд: