弦截法
弦截法是求非线性方程近似根的一种线性近似方法。它是以与曲线弧AB对应的弦AB与x轴的交点横坐标作为曲线弧AB与x轴的交点横坐标的近似值μ来求出方程的近似解。该方法一般通过计算机编程来实现。弦截法的原理是以直代曲即用弦(直线)代替曲线求方程的近似解,也就是利用对应的弦 与 轴的交点横坐标来作为曲线弧 与 轴的交点横坐标 的近似值。
基本信息
- 中文名
弦截法
- 作用
求非线性方程近似根
- 原理
以直线代替曲线
原理
方程
实数解
的几何意义是曲线
与
轴交点的横坐标。
弦截法的原理是以直代曲即用弦(直线)代替曲线求方程的近似解,也就是利用对应的弦
与
轴的交点横坐标来作为曲线弧
与
轴的交点横坐标
的近似值。
迭代
确定含根区间
若
在区间
上连续,
,则称区间
为方程
的含根区间。
弦截法的近似根公式
由于过
和
两点的直线
的方程为
,将直线与
轴交点的横坐标
取作方程
在含根区间
上解
的近似值。
迭代必要性
弦截法
使用弦截法是可以得到方程
在含根区间
上的近似解。但是只用一次弦截法得到近似解误差可能相当大,精度可能不能满足要求。所以要根据第一次弦截法的结果进行再次、多次迭代。
当函数
满足了一定的条件后,经过逐次迭代得到的近似解数列
是收敛,且收敛于方程的解
,根据极限的思想,
,经过有限次迭代就能满足精度要求的近似解。
迭代规则
进行多次迭代的本质是反复“缩小的含根区间,新的缩小的含根区间上求新的近似根”。
迭代的操作规则是
(1)记第
次弦截法下的近似根为
,如果
,那么
就是方程的根,迭代结束。
(2)如果
,根据
的正负号按新求出照如下规则操作:
如果
,则将
记为
(将
赋值给
),反之将
记为
,可以得到新的缩小了的含根区间
。
(3)判断精度要求是否得到满足,如果
(
为给定的精度要求),迭代结束。