Метод хорд
В этом методе кривая заменяется прямой линией – хордой, стягивающей точки и . В зависимости от знака выражения метод хорд имеет два варианта, изображенных на рис. 1.6, а, б.
Пусть (рис. 1.6, а). Тогда , точка будет оставаться неподвижной. Следующее приближение находим как точку пересечения хорды, соединяющей точки и с осью . Поскольку уравнение хорды записывается как , то точка пересечения хорды с осью находится из выражения: .
|
| Рис. 1.6. Метод хорд для (a)и (b)
| Пусть теперь (рис. 1.6, б). Тогда , точка неподвижна. Проведем хорду, соединяющую точки и : . Вычисляем точку пересечения хорды с осью : . На следующей итерации в качестве надо взять вычисленное значение и т.д. Таким образом, мы получим следующую последовательность вычислений в зависимости от вида функции:
Если , то и . Если же , то и , где - номер итерации.
Окончание итерационного цикла в данном методе происходит либо по условию малости невязки уравнения: , либо по условию .
ПРИМЕР 1.5. Найти первый и третий корень уравнения методом хорд.
Концы интервала изоляции для первого корня и , соответственно. Проверим знак выражения для данного уравнения:
. Таким образом, расчет ведется по формулам: и . В результате получим таблицу:
| Номер итерации
|
|
|
| |
| -1
|
| -
| |
| -1.03571
| 0.345618
| 0.035714
| |
| -1.0479
| 0.117007
| 0.012187
| |
| -1.05201
| 0.039334
| 0.004108
| |
| -1.05339
| 0.013192
| 0.001379
| |
| -1.05385
| 0.004421
| 0.000462
| Заданная точность достигнута на пятой итерации.
Для третьего корня , , и , следовательно, расчет ведется по вторым формулам: и . Результаты вычислений показаны ниже:
| Номер итерации
|
|
|
| |
|
| -9
| -
| |
| 4.9
| -0.711
| 0.9
| |
| 4.941555
| -0.02147
| 0.041555
| |
| 4.942783
| -0.00062
| 0.001229
| |
| 4.942819
| -1.8E-05
| 3.57E-05
|
Заданная точность достигнута на четвертой итерации.
|