陳娟 何斯日古楞
1 引言
許多實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型常常歸結(jié)為求解非線性方程f(x)=0,最常用的辦法是迭代方法,其中Newton法[1]的每步迭代需要計(jì)算一次函數(shù)值和一次導(dǎo)數(shù)值,因此不便用于較復(fù)雜的函數(shù).不含導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的經(jīng)典迭代法有弦截法[1]和拋物線法[1].弦截法用已知的兩步迭代值xk-1,xk求出新的迭代值xk+1,其收斂階為1.618.拋物線法則用已知的三步迭代值xk-2,xk-1,xk求出新的迭代值xk+1,其收斂階高于截法,但其計(jì)算較復(fù)雜,需要處理符號問題.為此,文[2-5]用不同的三點(diǎn)構(gòu)造拋物插值函數(shù)L(x)來近似代替f(x),再在xk處對拋物方程L(x)=0使用一次Newton公式,得到新的近似根xk+1.這種處理手段不需要直接求解二次方程L(x)=0,從而避免了符號處理問題.文獻(xiàn)[4]采用黃金分割思想,基于已知的兩步迭代值xk-1,xk及黃金分割點(diǎn)在內(nèi)的三點(diǎn)構(gòu)造拋物插值多項(xiàng)式,進(jìn)而用xk點(diǎn)處切線的零點(diǎn)作為新的近似根,構(gòu)造了一種至少二階收斂的兩點(diǎn)迭代公式.在此基礎(chǔ)上,本文利用文獻(xiàn)[6]的二重弦截法的思想,構(gòu)造了一種二重拋物線性化迭代格式
用Matlab軟件進(jìn)行了數(shù)值試驗(yàn),與Newton方法(NT)和文獻(xiàn)[6]的迭代格式(P.C.)進(jìn)行了比較.本文所給格式需要兩個(gè)初始值x-1,x0,其中初始值x-1=x0-2×10-6,計(jì)算過程采用雙精度,停止準(zhǔn)則采用|xk-xk-1|<10-6,計(jì)算結(jié)果見表1-表2.表中數(shù)值結(jié)果表明,在相同條件下本文所給格式的收斂性高于文獻(xiàn)[6]所給方法和Newton方法,符合理論分析結(jié)果.