Дискуссионный математический форумМатематический форум
Математический форум Math Help Planet

Обсуждение и решение задач по математике, физике, химии, экономике

Теоретический раздел
Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]
новый онлайн-сервис
число, сумма и дата прописью

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 30 ]  На страницу 1, 2, 3  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 03 авг 2023, 20:49 
Не в сети
Профи
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
17 май 2015, 18:42
Сообщений: 426
Cпасибо сказано: 10
Спасибо получено:
36 раз в 35 сообщениях
Очков репутации: 9

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Уравнение: [math]x-7\cdot cos(2\cdot x)-3 = 0[/math]
Найти все его решения.
Применяем метод Ньютона с начальным приближением [math]0,1[/math], находим решение:
[math]2.3065835220865210814[/math]
Изображение

Применяем метод Ньютона ещё раз, но с начальным приближением [math]- 0,1[/math], находим [math]−5.02575417015[/math], что решением не является. Например,
невязка в этой точке [math]−2.356107910[/math]
Изображение

Ещё раз в качестве начального приближения берём [math]- 0,1[/math], но применяем уже другой метод:
Изображение

Теперь в качестве начального приближения берём [math]-10,1[/math] и применяем тот же (другой) метод
Изображение

В любом случае другой метод находит все 9 неплохих приближений для одной начальной точки.
(Угадайте, что это за метод.)
1, 9.59565557223186, "equations=", 0.000480486311869477
2, 9.18037161356451, "equations=", 0.000134520345957512
3, 6.78308371790176, "equations=", -0.000229127116410321
4, 5.69542922984858, "equations=", -0.0000640123393091940
5, 3.86505382829781, "equations=", 0.000151905348670489
6, 2.30660670075541, "equations=", -0.000301736735684344
7, 0.935107450222373, "equations=", -0.000139657244386804
8, -1.09813378222455, "equations=", 0.000221768012743428
9, -1.96221784746003, "equations=", 0.000160658494918309

Странно, обрамлённый большой математикой метод Ньютона и какой-то другой метод.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 04 авг 2023, 13:54 
Не в сети
Профи
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
17 май 2015, 18:42
Сообщений: 426
Cпасибо сказано: 10
Спасибо получено:
36 раз в 35 сообщениях
Очков репутации: 9

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Излюбленный в учебниках приём взять какую-нибудь несчастную параболу и на ней демонстрировать
всю мощь и великую математику метода Ньютона.
[math]0.5\cdot (x-0.2)^2-7 = 0[/math], а начальная точка пусть будет [math]0,5[/math]
и тогда мы очень красиво-красиво за несколько итераций найдём одно приближённое решение:
[math]3.9416573954983466951[/math]
.5, 23.683333333333333333, 12.239750414005204636, 6.8012826082604614818, 4.5610412923447341984, 3.9856418845994440737, 3.9419129096295015007, 3.9416573954983466951

Изображение


А на самом деле метод Ньютона уже давно не используется в мат пакетах как основной метод решения
нелинейных систем уравнений. Его успешно заменили методы оптимизационные. Ну, разве что в учебных
приложениях в тех же пакетах он ещё присутствует в образовательных целях.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 05 авг 2023, 15:34 
Не в сети
Beautiful Mind
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
21 дек 2021, 01:39
Сообщений: 1607
Cпасибо сказано: 74
Спасибо получено:
288 раз в 277 сообщениях
Очков репутации: 55

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
one man писал(а):
Применяем метод Ньютона ещё раз, но с начальным приближением −0,1, находим −5.02575417015, что решением не является

Посмотрите хоть в Википедии условия сходимости метода Ньютона. Вы их нарушили.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 05 авг 2023, 17:49 
Не в сети
Профи
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
17 май 2015, 18:42
Сообщений: 426
Cпасибо сказано: 10
Спасибо получено:
36 раз в 35 сообщениях
Очков репутации: 9

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Exzellenz писал(а):
Посмотрите хоть в Википедии условия сходимости метода Ньютона. Вы их нарушили.

Что функция должна быть ограничена, это место нарушено?( Там так прямо и написано.) Но функция не такая, зато она дважды гладкая,ну, что такое отделение первой производной от нуля, Вы, думаю объясните, и вторая производная равномерно ограничена [math]-[/math] это точно.
Так в чём же принципиальное отличие между точкой [math]0,1[/math] и точкой [math]-0,1[/math]?

Не так давно был один тоже очень простой пример
https://mathhelpplanet.com/viewtopic.php?f=23&t=80124
Просто интересно, а какие здесь точки нарушают правила из Википедии?

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 05 авг 2023, 19:38 
Не в сети
Beautiful Mind
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
21 дек 2021, 01:39
Сообщений: 1607
Cпасибо сказано: 74
Спасибо получено:
288 раз в 277 сообщениях
Очков репутации: 55

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Я ошибся: в Википедии приведены не все условия сходимости.
Чтобы метод Ньютона сходился, должны выполняться условия:
- функция должна быть непрерывна в окрестности нуля и иметь в нуле производную, не равную бесконечности
- если [math]x_0[/math] - нулевое приближение из упомянутой окрестности, то [math]f(x)[/math] и [math]f''(x)[/math] должны иметь одинаковые знаки во всем интервале между корнем и [math]x_0[/math].

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 05 авг 2023, 20:09 
Не в сети
Профи
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
17 май 2015, 18:42
Сообщений: 426
Cпасибо сказано: 10
Спасибо получено:
36 раз в 35 сообщениях
Очков репутации: 9

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Exzellenz, думаю, Вы не ошиблись, а просто были околдованы фамилией Канторович.
Пытаясь снять колдовство, я и предложил Вам рассмотреть второй пример, такой же по своей
простоте. И что Вам дадут одинаковые знаки первой и второй производной в многомерном случае?
Другими словами, Вы сможете подобрать такую начальную точку? Уверен, это будет много сложнее
исходной задачи, тем более, как видим, нам, по теории, хватает непрерывности первых производных,
правда, для другого метода.
(И вообще, сочетание фамилий Ньютон и Канторович напоминает мне авторство балета Кармен: Бизе-Щедрин.)

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 05 авг 2023, 21:29 
Не в сети
Light & Truth
Зарегистрирован:
10 дек 2013, 02:33
Сообщений: 3081
Cпасибо сказано: 248
Спасибо получено:
394 раз в 384 сообщениях
Очков репутации: 43

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Эх!

Не хватает здесь главного специалиста по численным методам =)

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 05 авг 2023, 23:25 
Не в сети
Профи
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
17 май 2015, 18:42
Сообщений: 426
Cпасибо сказано: 10
Спасибо получено:
36 раз в 35 сообщениях
Очков репутации: 9

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Пришла идея решения обратной задачи кинематики параллельных и последовательных манипуляторов с любым числом степеней свободы. В этой задаче основная проблема в неоднозначности, то есть одну и ту же траекторию рабочего органа можно получить бесконечным количеством способов. А идея в сведении всех степеней свободы к одной степени, то есть как бы превращение в рычажный механизм (для однозначности), но математически. Сам манипулятор остаётся таким же полноценным по своим возможностям, только в его временную мат модель искусственно добавляются ограничения. Взял несколько классических схем, опробовал и потом представил идею и примеры народу на MaplePrimes, учитывая, что форум масштабный, и, к тому же, у фирмы есть продукт, где, кроме прочего, предусмотрена работа с подобными устройствами, называется MapleSim. Народ одобрил, были даже уточняющие вопросы и предложения показать работу на дополнительных схемах. Общаться приходится с помощью интернет-переводчика, но всё-таки. Собственно, именно манипуляторы подняли мой тамошний рейтинг до модератора. Потом решил найти нашу раскрученную площадку и поделиться той же идеей. Такое началось... Правда, там практически технари, и, если в мягкой форме, то крутилось всё вокруг невозможности сведения к одной степени свободы... Короче, потом за всех ответил владелец сайта, мол, местные всё равно никогда ничего не поймут, но тему оставим. Типа поддержал, как смог. Вот.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 06 авг 2023, 11:42 
Не в сети
Beautiful Mind
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
21 дек 2021, 01:39
Сообщений: 1607
Cпасибо сказано: 74
Спасибо получено:
288 раз в 277 сообщениях
Очков репутации: 55

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
one man писал(а):
И что Вам дадут одинаковые знаки первой и второй производной в многомерном случае?
Метод Ньютона рассчитан на одномерные задачи вида [math]f(x)=0[/math]

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Метод Ньютона решения НУ и наипростейший пример.
СообщениеДобавлено: 06 авг 2023, 14:13 
Не в сети
Профи
Зарегистрирован:
10 окт 2022, 11:47
Сообщений: 493
Cпасибо сказано: 5
Спасибо получено:
205 раз в 194 сообщениях
Очков репутации: 69

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Exzellenz,
ТС владеет неким всеобщим «другим методом» для решения уравнения [math]f(x)=0[/math], видимо, вселенской значимости, о котором, правда, очень мало упоминаний в Интернете. Упоминания либо ведут в никуда, либо в «ниочем», либо в посты ТС на других форумах, напоминающие театр одного актера.

Ясно, что основная задача – это локализация корней. Как только корни локализованы по одному в каждом отрезке, можно применять методы Нютона, секущих, хорд и.т.д., т.е. весь немалый арсенал численных методов. Для каждого метода есть соответствующая теория, картинки, поясняющие суть, условия сходимости. Разумеется, существуют и контрпримеры. Например, какой-нибудь метод может дать очередное приближение, выходящее за пределы отрезка локализации. Тогда могут применяться комбинированные методы, что, конечно, снижает общность их применения. О сути «всеобщего другого метода» ТС можно только догадываться, что не мешает ТС «катить баллон» на простые и теоретически обоснованные другие численные методы.

Так что, Exzellenz, если есть желание, можете подискутировать.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему    На страницу 1, 2, 3  След.  Страница 1 из 3 [ Сообщений: 30 ]

 Похожие темы   Автор   Ответы   Просмотры   Последнее сообщение 
Метод Ньютона

в форуме Численные методы

kivikivi_777

0

511

30 апр 2014, 10:28

МЕТОД НЬЮТОНА

в форуме Численные методы

penguin267

3

266

07 ноя 2020, 08:40

Метод Ньютона

в форуме Численные методы

Alina321

5

1024

22 янв 2014, 23:06

Метод Ньютона

в форуме Алгебра

Alexandr_ov

2

424

09 фев 2015, 15:36

Метод Ньютона

в форуме Maple

Ciber15

0

352

15 окт 2018, 13:18

Метод Ньютона(касательных)

в форуме Численные методы

Isamy

14

511

16 мар 2023, 14:32

Метод Ньютона зацикливается

в форуме Численные методы

constantin01

5

539

25 апр 2020, 19:01

Метод секущих(Ньютона)

в форуме Численные методы

Cathrine

3

392

09 июн 2016, 10:37

Метод Ньютона для комплексной переменной

в форуме Численные методы

roofy

0

488

23 дек 2013, 23:15

Метод Ньютона и матрица Гессе

в форуме Исследование операций и Задачи оптимизации

K1b0rg

0

214

22 фев 2020, 21:11


Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Яндекс.Метрика

Copyright © 2010-2022 MathHelpPlanet.com. All rights reserved