Zusammenhang mit Banachschem Fixpunktsatz
(Welche Kontraktionszahl haben wir hier? - Wusste ich leider auch nicht.)
Iterationsvorschrift:
x 0 [a, b]
x n+1 = x n (F (x n)/F' (x n)) (n N 0)
Dabei ist F: [a, b]R eine einmal stetig differenzierbare Abbildung.
Konvergenz
Die Abbildung F: [a, b]R sei zweimal stetig differenzierbar und es gelte
(i) |
F (a) F (b) < 0 |
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(ii) |
F' (x) 0
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für alle x [a, b]
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(iii) |
F (x 0) F'' (x) > 0 |
für alle x [a, b] und ein festes
x 0 [a, b]
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Dann konvergiert das Newton-Verfahren mit dem Startwert x 0 monoton gegen die
einzige einfache Nullstelle x* (a, b) von F mit dem Konvergenzgrad
= 2
und
dem asymptotischen Fehlerkoeffizienten
q M''/2m' .
Dabei ist
0 < m' = min axb | F' (x) | <
und
0 < M'' = Max axb | F'' (x) | < .
Was ist ?
Konvergenzgrad der Nullfolge positiver Zahlen
(rn) nN0
:= sup {c R | lim sup n (rn+1 / rnc) < }
Was ist rn?
rn = d (x n, x*) mit Nullstelle x*
Wahl des Startwertes x 0: Gut oder schlecht?
Wie würden Sie das einem Schüler erkären?
Anhand der Skizze erklären, wie die Tangenten auf den Nullpunkt zulaufen,
Schnitt mit der x-Achse ist neuer Wert für die Iteration.
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