Комбинированный метод хорд и касательных для решения уравнений

В методах хорд и касательных приближения «подходят» к корню только с одной стороны, что затрудняет оценку их погрешностей. Фактическая погрешность приближений часто оказывается гораздо меньше, чем показывают формулы их оценки, что приводит к лишним шагам при вычислениях с заданной точностью. Однако если эти методы применять не раздельно, а в сочетании друг с другом, то от указанного недостатка можно избавиться. Более того, при этом перестают быть нужными специальные формулы оценки погрешностей.

В каждом из случаев относительно знаков  и  последовательные приближения рассматриваемых методов находятся по разные стороны от корня.

 Если обозначить приближения метода хорд через ck, приближения метода касательных через ck, то точный корень х* всегда находится между приближением по методу хорд и касательных: ck ≤ х* ≤ ck или  ck ≤ х* ≤ ck. Тогда отрезки стягиваются к корню, поэтому процесс уточнения с точностью до ε > 0 можно остановить сразу же, как только окажется , и взять в качестве приближенного корня середину отрезка:

.

Когда вычисления ведутся без заданной степени точности и на некотором шаге k в качестве приближения к корню выбрана средняя точка х* между ck, и ck, тогда

.

Процесс уточнения будет более быстрым, если для вычисления ck+1 методом хорд вместо соответствующего неподвижного конца отрезка [ a; b ] использовать найденное методом касательных приближение ck, т. е. когда хорды проводятся через точки графика функции с абсциссами ck, и ck.

Вычисление пары чисел ck+1, ck+1 надо начинать с ck+1, которое определяется формулой метода касательных  при соответствующем приближении с0. Затем отыскивается сk+1. При этом благодаря комбинированию методов его вычисление упрощается, т.к. формула метода хорд становится единой, не зависящей от знаков производных.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: