Vraag # 90cf3 + Voorbeeld

Vraag # 90cf3 + Voorbeeld
Anonim

Antwoord:

Om de wortels van vergelijkingen zoals te vinden # e ^ x = x ^ 3 #, Ik raad aan dat u een recursieve numerieke analysemethode gebruikt, genaamd Newtons methode

Uitleg:

Laten we een voorbeeld doen.

Om de methode van Newton te gebruiken, schrijft u de vergelijking in het formulier #f (x) = 0 #:

# e ^ x - x ^ 3 = 0 #

Berekenen #f '(x) #:

# e ^ x - 3x ^ 2 #

Omdat de methode vereist dat we dezelfde berekening vele malen uitvoeren, totdat deze convergeert, raad ik aan dat u een Excel-spreadsheet gebruikt; de rest van mijn antwoord zal instructies bevatten over hoe dit te doen.

Voer een goede gok voor x in cel A1 in. Voor deze vergelijking voer ik 2 in.

Voer het volgende in cel A2 in:

= A1- (EXP (Al) - A1 ^ 3) / (EXP (A1) - 3 * A1 ^ 2)

Let op: het bovenstaande is Excel-werkbladtaal voor

# x_2 = x_1 - (e ^ (x_1) -x_1 ^ 3) / (e ^ (x_1) -3x_1 ^ 2) #

Kopieer de inhoud van cel A2 naar A3 via A10. Na slechts 3 of 4 recursies, kunt u zien dat de methode is geconvergeerd

#x = 1.857184 #

Antwoord:

We kunnen de Tussenliggende Waarde Stelling gebruiken om te zien dat elk paar ten minste één snijpunt heeft.

Uitleg:

#f (x) = e ^ x-x ^ 2 # is continu op de volledige reële regel.

Op # X = 0 #, wij hebben #f (0) = 1 #.

Op # X = -1 #, wij hebben #f (-1) = 1 / e-1 # wat negatief is.

# F # is continu ingeschakeld #-1,0#, dus er is er tenminste één # C # in #(-1,0)# met #f (c) = 0 #.

#G (x) = x ^ e-x ^ 3 # is continu op de volledige reële regel.

Op # X = 0 #, wij hebben #G (0) = 1 #.

Op # X = 2 #, wij hebben #g (2) = e ^ 2-8 # wat negatief is.

(Let daar op # e ^ 2 ~~ 2.7 ^ 2 <7.3 <8 #.)

# G # is continu ingeschakeld #0,2#, dus er is er tenminste één # C # in #(0,2)# met #G (c) = 0 #.