Метод итераций для систем нелинейных уравнений
Пусть дана система двух уравнений с двумя неизвестными: и требуется найти действительные корни системы с заданной степенью точности. Предположим, что система допускает лишь изолированные корни. Число этих корней и их приближенные значения можно установить, построив кривые , и определив координаты их точек пересечения. Для применения метода итераций система приводится к виду: Функции и называются итерирующими. Алгоритм решения задается формулами , где и - некоторое начальное приближение. Имеет место следующая теорема. Теорема 4.1 Пусть в некоторой замкнутой окрестности имеется одно и только одно решение системы. Если: 1. функции и определены и непрерывно дифференцируемы в R, 2. начальные приближения , и все последующие приближения, xn, yn для n=1, 2 … принадлежат R, 3. в R выполнены неравенства , то процесс последовательных приближений сходится к решению системы, т.е. . Эта теорема останется верной, если условие 3 заменить условием
Оценка погрешности n -го приближения дается неравенством , (4.2) где M – наибольшее из чисел , входящих в неравенства. Сходимость метода итераций считается хорошей, если , при этом .
Отделение корней произведем графически. Построим функции и на одном графике. Они имеют одну точку пересечения в области D(0 < x < 0.25; -1.9 < y < -2.2). Выберем за начальное приближение для метода итераций x0 = 0.25, y0 = -1.9
Рис.4.3. Решение примера 4.3 в Mathcad
|