ニュートンラフソン法 のバックアップ差分(No.7)

Unity学習帳2冊目ニュートンラフソン法 のバックアップ差分(No.7)
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6: 2016-10-24 (月) 23:06:28 osinko ソース 7: 2016-11-09 (水) 02:15:02 osinko ソース
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ニュートンラフソンの式は非常にシンプルで以下のようになっている ニュートンラフソンの式は非常にシンプルで以下のようになっている
-\({ x }_{ n+1 }={ x }_{ n }+\frac { f\left( { x }_{ n } \right)  }{ f'\left( { x }_{ n } \right)  }  \)+\({ x }_{ n+1 }={ x }_{ n }-\frac { f\left( { x }_{ n } \right)  }{ f'\left( { x }_{ n } \right)  }  \)
この式がどのようにして導かれるのか、はじまりは直線の方程式から来ている この式がどのようにして導かれるのか、はじまりは直線の方程式から来ている
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これはニュートンラフソンの式を漸化式として数回演算することで求められる これはニュートンラフソンの式を漸化式として数回演算することで求められる
-\({ x }_{ n+1 }={ x }_{ n }+\frac { f\left( { x }_{ n } \right)  }{ f'\left( { x }_{ n } \right)  }  \)+\({ x }_{ n+1 }={ x }_{ n }-\frac { f\left( { x }_{ n } \right)  }{ f'\left( { x }_{ n } \right)  }  \)
この式は、実は微分の式の変形とy=0との連立方程式から導かれている。上記の微分の式の\(\alpha\)を\(a\)に変えて作ってみる この式は、実は微分の式の変形とy=0との連立方程式から導かれている。上記の微分の式の\(\alpha\)を\(a\)に変えて作ってみる
-\(\displaystyle f'\left( a \right) =\lim _{ b\rightarrow a }{ \frac { f\left( b \right) -f\left( a \right)  }{ b-a }  } \quad \Leftrightarrow \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ f'\left( a \right) \left( b-a \right) =f\left( b \right) -f\left( a \right)  } \quad \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ f'\left( a \right) b-f'\left( a \right) a=f\left( b \right) -f\left( a \right)  } \+\((f'\left( b \right) =\lim _{ b\rightarrow a }{ \frac { f\left( b \right) -f\left( a \right)  }{ b-a }  } \quad \Leftrightarrow \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ f'\left( b \right) \left( b-a \right) =f\left( b \right) -f\left( a \right)  } \quad \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ f'\left( b \right) b-f'\left( b \right) a=f\left( b \right) -f\left( a \right)  } \\ \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ f'\left( b \right) b=f\left( b \right) -f\left( a \right) +f'\left( b \right) a } \quad \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ b=\frac { f\left( b \right) -f\left( a \right) +f'\left( b \right) a }{ f'\left( b \right)  }  } \quad \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ b=\frac { f\left( b \right)  }{ f'\left( b \right)  } -\frac { f\left( a \right)  }{ f'\left( b \right)  } +a } \\ \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ b-\frac { f\left( b \right)  }{ f'\left( b \right)  } =a-\frac { f\left( a \right)  }{ f'\left( b \right)  }  } \\ \\ ここで、f(a)=0との連立方程式をaに対して解くと考える(bがaに近づいていく)\\ \\ \lim _{ b\rightarrow a }{ b-\frac { f\left( b \right)  }{ f'\left( b \right)  } =a-\frac { 0 }{ f'\left( a \right)  }  } \quad \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ \quad a=b-\frac { f\left( b \right)  }{ f'\left( b \right)  }  } \) 
- +&ref(grp.png);
-\(\displaystyle \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ f'\left( a \right) b=f\left( b \right) -f\left( a \right) +f'\left( a \right) a } \quad \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ b=\frac { f\left( b \right) -f\left( a \right) +f'\left( a \right) a }{ f'\left( a \right)  }  } \quad \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ b=\frac { f\left( b \right)  }{ f'\left( a \right)  } -\frac { f\left( a \right)  }{ f'\left( a \right)  } +a } \+
- +
-\(\displaystyle \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ b-\frac { f\left( b \right)  }{ f'\left( a \right)  } =a-\frac { f\left( a \right)  }{ f'\left( a \right)  }  } \+
- +
-ここで、\(f\left( b \right) =0\)との連立方程式を\(b\)に対して解くと考える +
- +
-\(\displaystyle \lim _{ b\rightarrow a }{ b-\frac { 0 }{ f'\left( a \right)  } =a-\frac { f\left( a \right)  }{ f'\left( a \right)  } } \quad \Leftrightarrow \quad \quad \lim _{ b\rightarrow a }{ b=a-\frac { f\left( a \right)  }{ f'\left( a \right)  }  } \+
- +
-\(\displaystyle \lim _{ b\rightarrow a }{ }\) の極限の関係を漸化式と考え、\(b={ x }_{ n+1 }、a={ { x }_{ n } }\)、とすると +
- +
-\(\displaystyle \lim _{ b\rightarrow a }{ b=a-\frac { f\left( a \right)  }{ f'\left( a \right)  }  } \quad \Leftrightarrow \quad \quad { x }_{ n+1 }={ x }_{ n }-\frac { f\left( { x }_{ n } \right) }{ f'\left( { x }_{ n } \right) } \) となる +
- +
-これをεδ論法で考えるとこうなる +
- +
-TODO+
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