Для примера рассмотрим два разных преобразования одного и того же уравнения

lnx = 2 - x . (3.10)

В виде (3.1) его можно записать либо

lnx - 2 + x = 0 , (3.11)

либо

2 - lnx - x = 0 , (3.12)

Оба уравнения приведем к виду (3.8) прибавлением x к правой и левой частям.

Уравнение (3.11) преобразуется к виду:

x = lnx - 2 + 2x , (3.13)

т.е. (x)= lnx - 2 + 2x .

Продифференцируем функцию (x): (x)= + 2. Не трудно определить, что условие сходимости метода выполняется при -1 < x < -1/3 . Но на этапе отделения корней можно убедиться, что корень уравнения лежит в интервале (1,2), и вообще вся функция (x) из-за наличия логарифмаопределена лишь при x > 0. Это значит, что исходное уравнение преобразованием к виду (3.13) решить методом простых итераций невозможно.

Уравнение (3.12) преобразуется к виду:

x = 2 - lnx , (3.14)

т.е. (x)= 2 - lnx . Продифференцируем функцию (x): (x)= - .Условие сходимости метода выполняется при ½ x ½ > 1. Это значит, учитывая область расположения корня, что вычислительный процесс метода простых итераций будет сходящимся, если исходное уравнение преобразовано к виду (3.14).

Существует более или менее универсальный способ преобразования уравнения (3.1) к виду (3.8):

F(x) = 0 Þ C . F(x) = 0 Þ C . F(x) + x = x (3.15)

Здесь C - некоторый параметр, выбираемый из условия сходимости процесса.

Для примера попытаемся применить этот способ для решения уравнения (3.11). Условие сходимости (3.9) для преобразования (3.15) в общем виде выглядит так:

.

так как в этом неравенстве присутствует знак модуля, то оно распадается на два неравенства:

и

или

и . (3.16)

Дальнейшее преобразование этих неравенств для получения условия на значения параметра С зависит от знака производной в окрестности искомого корня.

Так как в уравнении (3.11) , то неравенства (3.16) для него выглядят так:

и . (3.17)

В качестве окрестности корня уравнения (3.11) рассматриваем интервал [1, 2], полученный на этапе отделения корней. Вычислим значения производной при х=1 и х=2 :

и .

Так как производная в исследуемой окрестности положительна, то неравенства (3.17) можно записать так:

С < 0 и C > (3.18)

Подставим во второе из этих неравенств границы нашей окрестности и получим:

для х=1 → С>-1 , для х=2 → C>-4/3 .








Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 773;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.