数学相关比较 牛顿迭代法求开方 很多个n的平方分之一
牛顿迭代法求开方
牛顿迭代法
作用: 求f(x) = 0 的解
方法:假设任意一点 x0, 求切线与x轴交点坐标x1, 再求切线与x轴交点坐标x2,一直重复,直到f(xn) 与0的差距在一个极小的范围内牛顿迭代法为什么收敛
这里的f(x) = x^2 - a^2
如果当前点是x,那么下一个点就是 x2 = (x^2 -a^2)/2x
1) 假设解为a, 如果x>a, 则 x-x2 = (x + a^2/x)/2 , 因为a>0, 所以x必然大于x2
2) 假设x<a, 从图上容易得出,此时f(x)<0, 下一个点也就是x2会大于a, 然后就会进入上边的1)开始不断逼近解。我们来看看收敛的充分条件:
若 二阶可导,那么在待求的零点 周围存在一个区域,只要起始点 位于这个邻近区域内,那么牛顿-拉弗森方法必定收敛。
也就是说,在这个区域内,用切线代替曲线这个直觉是合理的。
但是,因为我们不知道根点到底在哪里,所以起始点 选择就不一定在这个区域内,那么这个直觉就不可靠了。还有很多找不到解的情况,比如离解越来越远或者驻点,具体参考原文:https://blog.csdn.net/ccnt_2012/article/details/81837154
实现代码
# 牛顿迭代求开方:
def extract(x):
print('#=======%s========' % str(x))
y = 1.0
while(abs(x-y**2) > 0.00001):
y = (y+x/y)/2
print(y)
extract(0.01)
extract(16)
extract(256) #=======0.01========
0.505
0.2624009900990099
0.15025530119986813
0.10840434673026925
0.10032578510960605
0.10000052895642693
#=======16========
8.5
5.1911764705882355
4.136664722546242
4.002257524798522
4.000000636692939
#=======256========
128.5
65.24610894941634
34.58485728656987
20.993470372021676
16.59386909154118
16.010626831390027
16.00000352670594
16.00000000000039
很多个n的平方分之一 求和
1+1/2²+1/3²+···+1/n²= 2
H (调和数)
n
1+1/2²+1/3²+···+1/n²+···=π^2/6
证明:可以参见黎曼zeta函数.
一个有意思的推导是欧拉给出的
考虑Sin(x)/x
泰勒展开后有 sin(x)/x = 1 - x^2/3!+ .
另外,sin(x)/x 在x = n Pi 的时候有零点.我们假设可以用这些零点来表示sin(x)/x 那么有
sin(x)/x = (1-x/Pi)(1+x/Pi)(1-x/(2Pi))(1+x/(2Pi)...
(成立因为左边有右边的零点必须相同)
也就等于 (1-x2/Pi2)(1-x2/(4Pi2)).
展开上面的连积,然后取x^2项目的系数有
-(1/Pi2+1/(4Pi2)+1/(9Pi^2)+.) = - 1/Pi^2 (1+1/4+1/9+...1/n^2)
这个既然是x^2项目的系数,自然应该等于 1/3!= 1/6.
所以得到
1+1/4+1/9+.= Pi^2/6.
或者:
函数f(x)=-x,-π
数学相关比较 牛顿迭代法求开方 很多个n的平方分之一的更多相关文章
- 【清橙A1094】【牛顿迭代法】牛顿迭代法求方程的根
问题描述 给定三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的4个系数a,b,c,d,以及一个数z,请用牛顿迭代法求出函数f(x)=0在z附近的根,并给出迭代所需要次数. 牛顿迭代法的原理如下(参考下图) ...
- 141. Sqrt(x)【牛顿迭代法求平方根 by java】
Description Implement int sqrt(int x). Compute and return the square root of x. Example sqrt(3) = 1 ...
- 蓝桥杯 C/C++参考题目 开平方(数学题,迭代法求开方)
开平方 如果没有计算器,我们如何求2的平方根?可以先猜测一个数,比如1.5,然后用2除以这个数字.如果我们猜对了,则除法的结果必然与我们猜测的数字相同.我们猜测的越准确,除法的结果与猜测的数字就越接近 ...
- YTU 2405: C语言习题 牛顿迭代法求根
2405: C语言习题 牛顿迭代法求根 时间限制: 1 Sec 内存限制: 128 MB 提交: 562 解决: 317 题目描述 用牛顿迭代法求根.方程为ax3+bx2+cx+d=0.系数a,b ...
- C语言之基本算法11—牛顿迭代法求平方根
//迭代法 /* ================================================================== 题目:牛顿迭代法求a的平方根!迭代公式:Xn+1 ...
- 【Java例题】4.4使用牛顿迭代法求方程的解
4. 使用牛顿迭代法求方程的解:x^3-2x-5=0区间为[2,3]这里的"^"表示乘方. package chapter4; public class demo4 { publi ...
- 牛顿迭代法--求任意数的开n次方
牛顿迭代法是求开n次方近似解的一种方法,本文参考. 引言 假如\(x^n = m\),我们需要求x的近似值. 我们设\(f(x) = x^n - m\), 那么也就是求该函数f(x)=0时与x轴的交点 ...
- C语言之基本算法25—牛顿迭代法求方程近似根
//牛顿迭代法! /* ============================================================ 题目:用牛顿迭代法求解3*x*x*x-2*x*x-16 ...
- 牛顿迭代法求n方根
一.简单推导 二.使用 借助上述公式,理论上可以求任意次方根,假设要求a(假设非负)的n次方根,则有xn=a,令f(x)=xn-a,则只需求f(x)=0时x的值即可.由上述简单推导知,当f(x)=0时 ...
随机推荐
- 【Dart学习】-- Dart之操作符
一,概述 dart定义了下表所示的运算符.你可以重写许多这些运算符. 描述 运算符 一元后缀 expr++ expr-- () [] . ?. 一元前缀 -expr !expr ~expr ++exp ...
- 管理员技术(三): 配置静态网络地址、 使用yum软件源 、 升级Linux内核、查找并处理文件、查找并提取文件内容
一. 配置静态网络地址 目标: 本例要求为虚拟机 server 配置以下静态地址参数: 1> 主机名:server0.example.com 2> IP地址:172.25.0.11 ...
- centos7 安装telent和telnet-server
安装centos7 无telnet命令 先检查CentOS7.0是否已经安装以下两个安装包:telnet-server.xinetd.命令如下: rpm -q telnet-server rpm -q ...
- 使用ansible远程管理集群
使用ansible远程执行命令 1.ansible简介 ansible的官方定义:"Ansible is Simple IT Automation"--简单的自动化IT工具.这个工 ...
- Linux下使用java获取cpu、内存使用率
原文地址:http://www.voidcn.com/article/p-yehrvmep-uo.html 思路如下:Linux系统中可以用top命令查看进程使用CPU和内存情况,通过Runtime类 ...
- [Flink原理介绍第四篇】:Flink的Checkpoint和Savepoint介绍
原文:https://blog.csdn.net/hxcaifly/article/details/84673292 https://blog.csdn.net/zero__007/article/d ...
- 依赖Anaconda环境安装TensorFlow库,避免采坑
TensorFlow™ 简介: TensorFlow是一个采用数据流图(data flow graphs),用于数值计算的开源软件库.节点(Nodes)在图中表示数学操作,图中的线(edges)则表示 ...
- java线程池和五种常用线程池的策略使用与解析
java线程池和五种常用线程池策略使用与解析 一.线程池 关于为什么要使用线程池久不赘述了,首先看一下java中作为线程池Executor底层实现类的ThredPoolExecutor的构造函数 pu ...
- 基于Python玩转人工智能最火框架 TensorFlow应用实践✍✍✍
基于Python玩转人工智能最火框架 TensorFlow应用实践 随着 TensorFlow 在研究及产品中的应用日益广泛,很多开发者及研究者都希望能深入学习这一深度学习框架.而在昨天机器之心发起 ...
- vue-router 使用二级路由去实现子组件的显示和隐藏
在需求中有一个这样的情况:一个组件在主组件和另外的组件中引用,且点击主组件和这个组件分别有相应得切换事件. 一开始的时候我是没有划分组件,把它们放到主组件内,这样便于切换,但是主主件内有独立的部分需要 ...