王朝百科
分享
 
 
 

牛顿逼近法

王朝百科·作者佚名  2010-04-01  
宽屏版  字体: |||超大  

求代数方程f(x)=0的精确解是很难的事情,特别地当f(x)是 高于5次的多项式时,不能通过多项式系数的有限次运算得到根的表达式。在这种情况下求 方程的近似解却是可以的,牛顿法就是一种比较好的逐次逼近法。牛顿法在求根过程中逼近很快,用计算机计算是十分方便的。

牛顿法的本质仍然是“以直代曲”,首先猜测一个值x1,用它近似方程的根 c,用过(x1,f(x1))点的切线y=f(x1)+f’(x1)(x-x1)近似代替曲线f(x),然后用切线方程y=f(x1)+f’(x1)(x-x1)=0的根x=x2=x1-f(x1)/f’(x1)近似代替曲线方程的根c,这样就得到c的第二个近似值。依此类推可得到迭代公式

在复平面上选定一个区域,对于任意初始点(除去(0,0)点),讨论它在牛顿法迭代过程中的行为。一般选f(x)=xp-1,其中p是大于2的正整数。这样,迭代公式还可以 改写为

对于x3-1=0,有三个根:x1=1,x2=[-1+SQR(3)i]/2,x3=[-1-SQR(3)i]/2,三个根均匀地分布在单位圆上。这三个根周围构成三个“吸引盆”(attractor basin),初始点迅速被吸引到盆内,最后停止在三点之一。用计算机迭代,以当前点到三个终点的距离远近为标准,标上不同的颜色,就能得到美丽的分形图,特别是在120?线、240?线附近有复杂的“项链”结构。

迭代过程照例要先将复数分解为实部和虚部:

x→2x/3+(x2-y2)/[3(x2+y2)2],

y→2y/3-2xy/[3(x2+y2)2]

以f(x)=x3-1为例,用牛顿法生成分形图形的一个简单的matlab源程序如下:

% 牛顿求根法

N=160;

warning off

[X,Y]=meshgrid((-N:N)/N*2);

[m,n]=find(X==0&Y==0);

X(m,n)=1;

Y(m,n)=1;

R=zeros(321);

G=R;

B=R;

for k=1:30;

Xn=2*X/3+(X.^2-Y.^2)./(3*(X.^2+Y.^2));

Yn=2*Y/3-2*X.*Y./(3*(X.^2+Y.^2));

X=Xn;

Y=Yn;

end

R(X>0.8)=1;

G(Y<-0.5)=1;

B(Y>0.5)=1;

imshow(cat(3,R,G,B))

 
 
免责声明:本文为网络用户发布,其观点仅代表作者个人观点,与本站无关,本站仅提供信息存储服务。文中陈述内容未经本站证实,其真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
如何用java替换看不见的字符比如零宽空格&#8203;十六进制U+200B
 干货   2023-09-10
网页字号不能单数吗,网页字体大小为什么一般都是偶数
 干货   2023-09-06
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4096
 干货   2023-09-06
Noto Sans CJK SC字体下载地址
 干货   2023-08-30
window.navigator和navigator的区别是什么?
 干货   2023-08-23
js获取referer、useragent、浏览器语言
 干货   2023-08-23
oscache遇到404时会不会缓存?
 干货   2023-08-23
linux下用rm -rf *删除大量文件太慢怎么解决?
 干货   2023-08-08
刀郎新歌破世界纪录!
 娱乐   2023-08-01
js实现放大缩小页面
 干货   2023-07-31
生成式人工智能服务管理暂行办法
 百态   2023-07-31
英语学习:过去完成时The Past Perfect Tense举例说明
 干货   2023-07-31
Mysql常用sql命令语句整理
 干货   2023-07-30
科学家复活了46000年前的虫子
 探索   2023-07-29
英语学习:过去进行时The Past Continuous Tense举例说明
 干货   2023-07-28
meta name="applicable-device"告知页面适合哪种终端设备:PC端、移动端还是自适应
 干货   2023-07-28
只用css如何实现打字机特效?
 百态   2023-07-15
css怎么实现上下滚动
 干货   2023-06-28
canvas怎么画一个三角形?
 干货   2023-06-28
canvas怎么画一个椭圆形?
 干货   2023-06-28
canvas怎么画一个圆形?
 干货   2023-06-28
canvas怎么画一个正方形?
 干货   2023-06-28
中国河南省郑州市金水区蜘蛛爬虫ip大全
 干货   2023-06-22
javascript简易动态时间代码
 干货   2023-06-20
感谢员工的付出和激励的话怎么说?
 干货   2023-06-18
 
>>返回首页<<
 
 
 
静静地坐在废墟上,四周的荒凉一望无际,忽然觉得,凄凉也很美
© 2005- 王朝网络 版权所有