超越方程
[图片] 这是一个很典型的不动点问题:设 [公式] 则原方程可表为 [公式] 并且 [公式] 很好地满足不动点定理的条件: [公式] 于是只要不停地迭代就可得到结论: [公式] [公式] [图片] 选取初值 [公式] ,迭代 [公式] 次后误差不超过 [公式] (见上图).
[公式] 所以原问题变成了求解 [公式] 。显然,n=1时不成立,而n=2时等式成立。因此n=2是原方程的一个解。现在考虑n>2时的情况:通过展开,可得: [公式] 所以 [公式] 。因此n=2是题给方程的唯一解
这类超越方程一般都是用数值计算方法求数值解。 有很多朋友讲了比较通用的、收敛比较快的牛顿法,参考其他回答即可。 然而这个方程最简单的数值求解方法是 简单迭代法。原方程 [公式] ,变形为 [公式] ,初始值设为 [公式] ,按照迭代公式 [公式] 进行迭代,重复多次之后即得到一个解: [图片] 原方程 [公式] ,还可以再变形为 [公式] (如果能直接计算任意底的对数,可以直接变形为 [公式]
推广一下, 对于方程 [公式] 取对数有: [公式] 易知 [公式] 导数 [公式] 当 [公式] 单增,当 [公式] 单减。且由洛必达法则, [公式] ; [公式] ,如图1所示 [图片] 从而可知关于x的方程 [公式] 在 [公式] 双解 ,在 [公式] 时…
1. 知了原超越方程 [公式] 的两边取自然对数,可得 [公式] 令 [公式] ,上式可以写作 [公式] (*)其近似解可以表示为 [公式] 式中, [公式] 。因此,我们可以得到 [公式] 注:在Mathematica中,可以由 x = 1/ProductLog[1.] 直接给出。 2. 知然超越方程(*)的求解可直接看下面的链接。 [文章: 求解超越方程 x + ln x = 0]
可以使用数值方法中的不动点迭代法和牛顿迭代法求解,因为不动点迭代法其他答主已经解释的很详细了,在这里仅给出牛顿迭代法的求解过程,一般情况下牛顿迭代法收敛速度比不动点迭代更快。不妨令 [公式] ,不加证明的给出牛顿迭代法的迭代格式 [公式] 计算可知 [公式] ,把 [公式] 带入牛顿迭代格式可得 [公式]
基本目标:不用计算器,结果在形式上只包括初等运算。先考虑 [公式] 的情况:令 [公式] ,则方程可以写作 [公式] 或者 [公式] 令 [公式] 和 [公式] ,后者可以参见对数的估算 。则上式可以写作 [公式] 或者 [公式] 因此,我们可以构造很优雅的迭代式 [公式]
令 [公式] ,将超越方程 [公式] 改写成 [公式] 将上式两边在 [公式] 附近作泰勒展开,得 [公式] 即 [公式] 或者 [公式] 构造迭代格式 [公式]
怎么能少了朗伯W函数呢? [公式] [公式] [公式] [公式] [公式] [1] [公式] [公式] 朗伯W函数为 [公式] 在 [公式] 上的反函数,而原式显然在 [公式] 上有另一个交点,因此只有其中一个根。当 [公式]
1. 知了:该超越方程的近似解为 [公式] 即 [公式] 2. 知然:超越方程 [公式] 易见 [公式] ,有 [公式] ,即 [公式] 结合 [公式] 的Taylor展开式,有 [公式] 令 [公式] ,则上式可以写成 [公式] …
设初值为 [公式] 反复利用 [公式] 迭代即可数值求解。由于 [公式] 且 [公式] 的导数 [公式] 故 [公式] 是 [公式] 上的压缩映射,迭代收敛于唯一不…
嘤鸣社该如何理解“别人花1个月而你花一天就能完成”的效能
第一部分:论这种能力的重要性 时代发展越来越快,以前10年一个变化,现在3年可能就会有大变化,在这样的时代下,很多人忙的不亦乐乎,当你每天都忙忙碌碌的时候,觉得事情越来越多的时。当抱怨为什么有那么多是事时。有没有想过,忙个不停也许是效能太低,是我们跟不上时代的节奏。如果能把以前干一个月的活变成1天。还会有现在的困扰吗?不要说不可能,接下来我们就来探索一下。 第二部分:探索如何达到 1.典故:庖丁解牛 相信…
@刘最白 不用那么麻烦……注意当n>1时,(n-1)!中乘的最后一项是1,前面有n-2项且每一项都严格小于n+1,所以(n-1)!<=(n+1)^(n-2),当且仅当n=2时取等号(此时前面只有0项,结果是1=1)。 data-first-child 于是当n>1时,RHS=(n+1)^2(n-1)!<=(n+1)^n=LHS,当且仅当n=2时取等号。 ========以上解决了n是正整数的情况,也即 @刘最白 讨论的情况=======如果把n换成正实数x>0,把原问题写成 (x+1)^x=Gamma(x+2)+Gamma(x+1)+Gamma(x) (x+1)^x=(x+1)^2Gamm…
对于 [公式] 怎么求解这个问题,可以令 [公式] 然后通过数值算法---牛顿迭代法解决。不加证明的给出牛顿迭代法的迭代格式 [公式] 因此 [公式] ,把 [公式] 带入牛顿迭代格式可得 [公式] 对于迭代初始值 [公式] 的选择问题,可以先通过可视化函数 [公式] 确定…
由于 [公式] ,所以 [公式] 原超越方程 [公式] 可以改写成 [公式] 将上式两边分别在 [公式] 附近做Taylor展开,得 [公式] 将 [公式] 改写为 [公式] 即 [公式] 或者 [公式]
我们知道 [公式] 并且等号成立当且仅当 [公式] . (≧▽≦)<< 我是乐乐, 不是数学符号 ! 那么有 [公式] 由取等条件 [公式] , 我们知道这个方程在 [公式] 上的解仅有 [公式] (*゚∀゚) [公式] ========分割线========== 似乎有人问第一个不等式怎么证明, 美⑨发现.......似乎还是要求导 ( ? 这不就啪啪啪打脸了么 (…
C6, 解方程Ax=b
其实我一直没感觉解这个方程在线性代数里到底有多重要,但很多书都单独讲,甚至有的教科书都是从解方程引出来的线性代数,所以可能需要总结一下。当然这里的解方程和小学学习的是不一个理解的。以前给到你的都是存在一个解的,这里会有不存在解的,或有无数多解的。怎么从向量空间的概念上去理解这个方程能不能解,或都在做一个什么事,个人感觉比像编程一样按步骤去解它更重要。这也是我比较吐槽有些大学教学的方式,一直在教学…