Newtons metode

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

Anta at linjen y = 5 x − 4 er tangent til kurven y = f(x) der x = 3. Newtons metode skal brukes til å finne en rot til likningen f(x) = 0 med første tilnærming x[sub]1[/sub] = 3. Finn andre tilnærming x[sub]2[/sub].

Jeg kommer ikke i gang med denne oppgaven. Lærerens forklaring av Newtons metode gikk litt for kjapt, og mange medelever spøker om akkurat dette fordi læreren vår har doktorgrad i matte. Sannsynligvis synes han det går for tregt selv :lol:

Har en liten håndfull med slike oppgaver som nevnt ovenfor, bare med andre likninger andre x[sub]n[/sub], så hadde satt pris på litt dytt. ;)
Vektormannen
Euler
Euler
Posts: 5889
Joined: 26/09-2007 19:35
Location: Trondheim
Contact:

Prinsippet i Newtons metode er at du starter i et start punkt (her x = 3). Så går du direkte opp/ned i y-retning til du treffer funksjonen. Så føler du tangenten i punktet ned til der den treffer x-aksen. Dette blir da det neste punktet. Prosessen gjentas så helt til man ser at følgen av x-verdier konvergerer, og man oppnår den nøyaktigheten man ønsker. En illustrasjon:

Image

(På denne figuren er første tilnærming x_0, men i ditt tilfelle x_1, bare så det ikke virker forvirrende.)

Her har du oppgitt tangentlinjen, så da er vel saken grei?
Elektronikk @ NTNU | nesizer
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

Ok, så man følger tangenten til x-aksen, finner x-verdien der.

Deretter finner man punktet (x, f(x)) til den x-verdien man fant i linja over, tangenten i dette punktet, og på nytt ned til x-aksen. Rinse and repeat.

Er det slik?
Vektormannen
Euler
Euler
Posts: 5889
Joined: 26/09-2007 19:35
Location: Trondheim
Contact:

Ja, det stemmer.
Elektronikk @ NTNU | nesizer
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

Men hvordan finner man tangenten i det nye punktet når man ikke vet funksjonsuttrykket?
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

Ok, disregard det siste der, jeg fant ut av det.

Har løst en liten drøss med oppgaver nå, vha Newtons metode, men satt meg fast på en ny en.

Bruk Newtons metode til å finne den positive roten til likningen sin x = x[sup]2[/sup] med en nøyaktighet på 6 desimaler.

Jeg prøver å gjøre om til sinx-x[sup]2[/sup]=0, men er usikker på hva jeg skal gjøre herfra. Skal jeg velge en vilkårlig x å starte med? Virker som at uansett hva jeg velger, så blir det verdier som er ganske kjipe å jobbe videre med.
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

Bruk middelverdi setningen og vis at

[tex]sin(x) = x^2[/tex] har en rot på intervallet [tex]x\in[0,1][/tex]

Som for eksempel gir at [tex]x_n = 1[/tex] er en god initialverdi
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Lurt å lage en grov skisse av de to funksjonene først. Dersom du velger x=0 vil jo Newtons metode konvergere umiddelbart, så det er en ulur initalverdi.

Definer funksjonen [tex]f(x)=sin(x)-x^2[/tex]. Problemet er nå omformet til å finne det positive (x>0) nullpunktet til f(x). Den eneste tekniske finurligheten i slike oppgaver er å finne en passende startverdi, og der kommer skissen inn i bildet. Velg en startverdi [tex]x_0[/tex] som ligger så nært som mulig det punktet (x-verdien) der funksjonene [tex]\sin(x)[/tex] og [tex]x^2[/tex] krysser hverandre på skissen.
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

EDIT: Fikk det til, hehe. Takk for hjelpa!
Post Reply