一種 求根算法,它利用了三階 泰勒級數
![f(x)=f(x_n)+f^'(x_n)(x-x_n)+1/2f^('')(x_n)(x-x_n)^2+....](/images/equations/HalleysIrrationalFormula/NumberedEquation1.svg) |
(1)
|
根
滿足
,因此
![0 approx f(x_n)+f^'(x_n)(x_(n+1)-x_n)+1/2f^('')(x_n)(x_(n+1)-x_n)^2.](/images/equations/HalleysIrrationalFormula/NumberedEquation2.svg) |
(2)
|
使用 二次方程式 然後得到
![x_(n+1)=x_n+(-f^'(x_n)+/-sqrt([f^'(x_n)]^2-2f(x_n)f^('')(x_n)))/(f^('')(x_n)).](/images/equations/HalleysIrrationalFormula/NumberedEquation3.svg) |
(3)
|
選擇加號給出迭代函數
![C_f(x)=x-(1-sqrt(1-(2f(x)f^('')(x))/([f^'(x)]^2)))/((f^('')(x))/(f^'(x))).](/images/equations/HalleysIrrationalFormula/NumberedEquation4.svg) |
(4)
|
這個方程式可以用作推導 哈雷法 的起點。
如果在求解 (◇) 時改用 二次方程式 的另一種形式,則迭代函數會變成
![C_f(x)=x-(2f(x))/(f^'(x)+/-sqrt([f^'(x)]^2-2f(x)f^('')(x))).](/images/equations/HalleysIrrationalFormula/NumberedEquation5.svg) |
(5)
|
這種形式也可以通過在 拉蓋爾法 中設置
來推導出來。在數值上,選擇 分母 中的 符號 是為了最大化其 絕對值。 請注意,在上面的方程式中,如果
,則恢復了 牛頓法。 哈雷無理公式的這種形式具有三次收斂性,並且通常被發現比 牛頓法 穩定得多。 然而,當
和
或
和
同時接近於零時,它確實會遇到困難。
參見
哈雷法,
霍爾德法,
拉蓋爾法,
牛頓法
使用 Wolfram|Alpha 探索
參考文獻
Gourdon, X. 和 Sebah, P. "牛頓迭代法。" http://numbers.computation.free.fr/Constants/Algorithms/newton.html。Ortega, J. M. 和 Rheinboldt, W. C. 多變量非線性方程的迭代解法。 Philadelphia, PA: SIAM, 2000。Qiu, H. "對具有強全局收斂性的牛頓-拉夫森方法的穩健性檢驗。" 碩士論文。 中佛羅里達大學, 1993。Scavo, T. R. 和 Thoo, J. B. "關於哈雷法的幾何意義。" Amer. Math. Monthly 102, 417-426, 1995。在 Wolfram|Alpha 中被引用
哈雷無理公式
請引用為
Weisstein, Eric W. "哈雷無理公式。" 來自 MathWorld--Wolfram Web 資源。 https://mathworld.net.cn/HalleysIrrationalFormula.html
主題分類