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疊代法公式

疊代法是一種通過構造序列來尋找方程或函式零點的方法。其中,牛頓法是一種常用的疊代法,其疊代公式為:

x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)}{f'(x_n)}

這個公式通過不斷疊代,利用函式的導數信息來逼近方程的根。在每次疊代中,我們計算函式在當前估計值 ( x_n ) 處的值 ( f(x_n) ) 和導數值 ( f'(x_n) ),然後用這些信息來更新 ( x_n ) 的值,得到 ( x_{n+1} )。這個過程一直重複,直到 ( x_n ) 與真實根 ( x^* ) 之間的差距小於給定的精度,即 ( |x_n - x^*| < \text{给定的精度} )。此时,我们可以认为 ( x_n ) 在误差范围内就是方程的根。

例如,如果要找方程 ( x^2 - n = 0 ) 的根,其中 ( f(x) = x^2 - n ),則其導數為 ( f'(x) = 2x )。根據牛頓法的疊代公式,疊代過程為:

x_{n+1} = x_n - \frac{x_n^2 - n}{2x_n} = x_n + \frac{n}

這個過程會不斷重複,直到找到滿足精度的根。