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解方程迭代算法的有效性证明

2022-04-05 21:49 作者:我爱计算机科学  | 我要投稿



的解,因此也是

的解。

有上述过程可以看出,迭代法的产生很简单,只要把一个多项式改变一下形式就可以,然后让左边的x成为xk+1,右边的则是xk就可以了。例如:

将方程改写为下列五种等价形式, 并建立相应的迭代公式:

图1

接下来要做的就是这种方法的可行性和有效性。可行性是指这种方法最终会收敛,有效性是指当k趋于无穷大的时候,xk是f(x)的解,即xk最终会满足




要证明上述定理,线给出下图:

图2

图2中的直线就是y=x,曲线就是





图3

图3的证明目的,就是为了证明xk会由图2的两边最终靠近直线与曲线的交点

这里的映内性是指



L越小,收敛速度越快。是否收敛,就是看


是否小于1。

最后分析图1中各表达式的收敛性。

上面整个证明的思路可以概括为:

1:有多项式得出表达式


.从而建立迭代关系。

2:由


小于1,并根据微分中值定理,证明这种迭代是可行的,有效的,即迭代的结果会趋近于


这个方程的解。


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