瑪雅天文學
[拼音]:Niudunfa
[英文]:Newton’s method
求非線性方程(組)零點的一種重要的迭代法,又稱牛頓-拉弗森法或切線法。其要點是:若在非線性方程ƒ(x)=0的零點x=x*鄰域內,函式 ƒ(x)連續可微且ƒ┡(x)不為零,xn(n=0,1,2,…)是x*的近似值,則在此鄰域,用線性函式
近似代替ƒ(x),並以T(x)的零點
作為x*的新的近似值。這種通過構造序列x1,x2,…來近似x*的方法就是牛頓法。若ƒ(x)是實函式,x*是實數,則牛頓法有明確的幾何意義:過點(xn,ƒ(xn))作曲線y =ƒ(x)的切線T,將T與x軸的交點xn+1作為x*的新近似值。對於非線性方程組,x和 ƒ(x)分別為矢變數和向量函式,[ƒ┡(x)]-1為ƒ(x)的雅可比矩陣的逆矩陣。由牛頓法構造的序列x1,x2,…收斂於x*的充分條件是:
(1)在x*的鄰域內ƒ┡(x)存在且滿足李普希茲條件,即對x*鄰域內的任意x┡、x″,有
,式中0〈α〈1;
(2)[ƒ┡(x*)]-1存在;
(3)初始近似值x0充分接近x*。在上述條件下,x1,x2,…收斂於x*的速度不低於二階。為了減弱收斂性對ƒ 的要求,提高收斂速度或減少計算量,牛頓法有許多變形,如修正牛頓法和擬牛頓法。