Bài giảng Phương pháp số - Bài 2: Nghiệm của các phương trình phi tuyến - Nguyễn Thị Vinh

GIẢI PHƯƠNG TRÌNH f(x) = 0

KHÁI NIỆM CHUNG

Bài toán

Cho hàm f(x) liên tục trên đoạn [a, b] hoặc trên khoảng vô

hạn và đƣờng cong y = f(x) chỉ có các nghiệm cô lập, tức là

tồn tại các khoảng rời nhau chứa các không điểm của f(x)

Các bƣớc giải

1- Tách nghiệm hay tìm khoảng cách li nghiệm (a, b) - chỉ

chứa một nghiệm của phƣơng trình f(x) = 0

2- Kiện toàn nghiệm: tính gần đúng nghiệm với độ chính

xác cho trƣớc

Cơ sở của phƣơng pháp tách nghiệm

Nếu hàm f(x) xác định và liên tục trên [a, b], f(a)f(b) <>

và f’(x) giữ dấu trên (a, b) thì tồn tại duy nhất một

nghiệm thực x* (a, b) của phƣơng trình f(x) = 0

pdf 34 trang yennguyen 3020
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Phương pháp số - Bài 2: Nghiệm của các phương trình phi tuyến - Nguyễn Thị Vinh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Phương pháp số - Bài 2: Nghiệm của các phương trình phi tuyến - Nguyễn Thị Vinh

Bài giảng Phương pháp số - Bài 2: Nghiệm của các phương trình phi tuyến - Nguyễn Thị Vinh
BÀI 2
NGHIỆM CỦA CÁC 
PHƢƠNG TRÌNH PHI TUYẾN
GIẢI PHƯƠNG TRÌNH f(x) = 0
KHÁI NIỆM CHUNG
Bài toán
Cho hàm f(x) liên tục trên đoạn [a, b] hoặc trên khoảng vô
hạn và đƣờng cong y = f(x) chỉ có các nghiệm cô lập, tức là
tồn tại các khoảng rời nhau chứa các không điểm của f(x)
Các bƣớc giải
1- Tách nghiệm hay tìm khoảng cách li nghiệm (a, b) - chỉ
chứa một nghiệm của phƣơng trình f(x) = 0
2- Kiện toàn nghiệm: tính gần đúng nghiệm với độ chính
xác cho trƣớc
Cơ sở của phƣơng pháp tách nghiệm
Nếu hàm f(x) xác định và liên tục trên [a, b], f(a)f(b) < 0
và f’(x) giữ dấu trên (a, b) thì tồn tại duy nhất một
nghiệm thực x* ∊ (a, b) của phƣơng trình f(x) = 0
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 2
GiẢI PHƯƠNG TRÌNH f(x) = 0 
PHƢƠNG PHÁP TÁCH NGHIỆM
Lập bảng xét dấu của đạo hàm cấp một f‘(x) rồi tìm các
khoảng (a, b) thỏa mãn các điều kiện trên
Ví dụ: Tìm các khoảng chứa các nghiệm cô lập của
phƣơng trình f(x) = x3 – x – 1= 0
Giải: f‘ (x) = 3x2 – 1, lập bảng xét dấu sau
x -∞ -2 -1 0 1 1.5 2 ∞
y’ + + + 0 _ 0 + + +
y -7
-1
0.875
5
Vậy phƣơng trình trên có một nghiệm cô lập x1∊(1 ; 1.5)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2
3
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (1)
a=m
Bắt đầu
Nhập a, b, ε
m=(a+b)/2
f(a)f(m)<0
b=m
b-a<ε
Kết thúc
đ
s
đ
s
a b
x* (a+b)/2
y=f(x)
1 PHƢƠNG PHÁP CHIA ĐÔI
Giả thiết Cho f(x) liên tục trên (a, b) 
và f(a) f(b) < 0 
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 4
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (2)
1 PHƢƠNG PHÁP CHIA ĐÔI (tiếp)
Thuật toán: 
Lặp với n = 0, 1, 2, ,.., cho đến khi tìm đƣợc nghiệm đúng x* hoặc
nghiệm gần đúng xn đạt đƣợc độ chính xác mong muốn
- Đặt m = (an + bn) / 2, nếu f(m) = 0 dừng (m là nghiệm đúng)
- Nếu f(an) f(m) < 0, đặt an + 1 = an, bn + 1 = m 
- Trái lại, đặt an + 1 = m, bn + 1 = bn
Vậy f(x) luôn luôn có không điểm trong khoảng [an + 1 ; bn + 1] .
Sự hội tụ và sai số:
Sử dụng phƣơng pháp chia đôi liên tiếp ta nhận đƣợc dãy khoảng
lồng nhau {(an ; bn)} hữu hạn nếu x* là điểm giữa của khoảng thứ n,
hay vô hạn co lại: an < x* < bn f(an).f(bn) < 0, bn – an = (b – a) / 2
n
Khi n→ , do sự liên tục của f(x) nên lim bn= lim an = x* và
1n
nn
n
nn
n
2
ab
2
ab
x
2
ba
x*x
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 5
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (3)
1 PHƢƠNG PHÁP CHIA ĐÔI (tiếp)
Giải PT x3-x-1=0 trên đoạn [1; 1.5] với độ chính xác ε = 0.0005
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2
6
n an bn c f(an) f( c) f(an) f( c) Sai số
0 1.0000 1.5000 1.2500 -1.0000 -0.2969 0.29688 0.2500
1 1.2500 1.5000 1.3750 -0.2969 0.2246 -0.06668 0.0625
2 1.2500 1.3750 1.3125 -0.2969 -0.0515 0.01529 0.0156
3 1.3125 1.3750 1.3438 -0.0515 0.0826 -0.00426 0.0039
4 1.3125 1.3438 1.3281 -0.0515 0.0146 -0.00075 0.0010
5 1.3125 1.3281 1.3203 -0.0515 -0.0187 0.00096 0.0002
9 1.3242 1.3252 1.3247 -0.0021 0.0000 0.00000 0.000001
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (4)
1. PHƢƠNG PHÁP CHIA ĐÔI (tiếp): CÀI ĐẶT
double chiaDoi (double a, double b, double epsilon) {
int lanlap = 0; // Khoi tao so lan lap
double m ; 
do {
lanlap++ ;
m = (a + b) / 2.0 ;
if (f(m) == 0) break; // m la nghiem dung
else if (f(a)*f(m) > 0) a = m;
else b = m;
} while (! ( (b − a) / 2.0 1000) );
cout <<“So lanlap = " << lanlap << endl;
return m;
}
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 7
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (5)
2 PHƢƠNG PHÁP THỬ SAI: 
Ý tưởng: Tăng tốc độ hội tụ của phƣơng pháp chia đôi bằng
việc kiểm tra f(x) tại điểm trung bình có trọng số gần 0 hơn
Thuật toán: 
Lặp với n = 0, 1, 2, ,.., cho đến khi tìm đƣợc nghiệm đúng x* 
hoặc nghiệm gần đúng xn đạt đƣợc độ chính xác mong muốn
Tính w = [f(bn)an – f(an)bn] / [f(bn) – f(an)], nếu f(w) = 0 dừng
- Nếu f(an)f(w) < 0, đặt an + 1 = an, bn + 1 = w
- Trái lại, đặt an + 1 = w, bn + 1 = bn
f(a)f(b)
f(a).bf(b).a
|f(a)||f(b)|
.b|f(a)|.a|f(b)|
w
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2
8
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (6)
2 PHƢƠNG PHÁP THỬ SAI (tiếp)
)f(a)f(b
)bf(a)af(b
w
nn
nnnn
w là điểm mà tại đó đƣờng thẳng cắt 
trục Ox và đi qua các điểm [an, f(an)] 
[bn, f(bn)] (một dây cung của f(x))
NHẬN XÉT: Phƣơng 
pháp này không ƣớc 
lƣợng đƣợc khoảng 
chứa nghiệm
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 9
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (7)
2 PHƢƠNG PHÁP THỬ SAI (tiếp): 
Giải PT x3-x-1=0 trên đoạn [1; 1.5]
n a
n
b
n
f(a
n
) f(b
n
) w f(w) f(a
n
) f(w)
0 1.0000 1.5000 -1.0000 0.8750 1.2667 -0.2344 0.2344
1 1.2667 1.5000 -0.2344 0.8750 1.3160 -0.0370 0.0087
2 1.3160 1.5000 -0.0370 0.8750 1.3234 -0.0055 0.0002
3 1.3234 1.5000 -0.0055 0.8750 1.3245 -0.0008 0.0000
4 1.3245 1.5000 -0.0008 0.8750 1.3247 -0.0001 0.0000
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 10
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (8)
3 PHƢƠNG PHÁP DÂY CUNG:
Cho hàm f(x) liên tục và 2 điểm x−1, x0. Coi xi+1 là nghiệm
xấp xỉ thứ i+1 trên đoạn [xi -1 ; xi] ta nhận đƣợc công thức
)f(x)f(x
)xf(x)xf(x
x
1-ii
i1-i1-ii
1i
)f(x)f(x
xx
)f(xxx
1ii
1ii
ii1i
NHẬN XÉT: f(xi -1) và f(xi) không nhất thiết phải trái dấu, 
thậm chí nếu f(xi -1) = f(xi) thì không tính đƣợc xi+1
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 11
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (9)
VÍ DỤ: 
Giải PT x3-x-1=0 trên đoạn [1; 1.5] với độ chính xác ε = 0.0005
bằng phƣơng pháp dây cung
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 12
n xn-1 xn xn - xn-1 f(xn-1) f(xn) f(xn) - f(xn-1)
Điều 
chỉnh Sai số
-1 1.0000 1.5000 0.5000 -1.0000 0.8750 1.8750 0.2333 0.9375
0 1.5000 1.2667 -0.2333 0.8750 -0.2344 -1.1094 -0.0493 0.4375
1 1.2667 1.3160 0.0493 -0.2344 -0.0370 0.1973 -0.0093 0.0924
2 1.3160 1.3252 0.0093 -0.0370 0.0021 0.0392 0.0005 0.0173
3 1.3252 1.3247 -0.0005 0.0021 0.0000 -0.0021 0.0000 0.0009
4 1.3247 1.3247 0.0000
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (10)
SAI SỐ CỦA CỦA PHƢƠNG PHÁP DÂY CUNG
Giả sử 0 < m ≤ |f′(x)| ≤ M với mọi x [a, b], từ công thức
)f(x)f(x
)xf(x)xf(x
x
1-nn
n1-n1-nn
1
 n )xx(xx
)f(x)f(x
)f(x n1n
1nn
1nn
n 
Theo công thức số gia hữu hạn, giả sử ξ là nghiệm đúng
|x|x
m
mM
|x|x
)|'(ξ|f
)|'(ξf||)(η'f|
|x|ξ
)x)(x'(ηf)'(ξ)fxxx(ξ
hay
)x)(x'(ηf
)x(x
xx
)f(x)f(x
)f(x)f(ξ)'(ξ)fx(ξ
n1nn1n
n
nn
1n
n1nnnn1n1n
n1nn
n1n
1nn
1nn
nnn
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 13
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (11)
4 PHƢƠNG PHÁP NEWTON 
Cho f(x) khả vi liên tục và một điểm x0, trong công thức dây
cung thay độ nghiêng của dây cung bằng độ nghiêng của
tiếp tuyến tại xn, ta nhận đƣợc công thức lặp
)(xf
 )f(x
xx
n
'
n
n1n 
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 14
Chọn điểm xuất phát x0? f(x0)f’’(x0) > 0 
khi f’’ giữ dấu 
trên [a, b] 
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (12)
VÍ DỤ: 
Giải PT x3–x–1=0 trên đoạn [1; 1.5] với độ chính xác ε = 0.0005
bằng phƣơng pháp Newton
Phương pháp này
thường có dãy
nghiệm xấp xỉ nằm
về một trong hai phía
của nghiệm đúng, khi
f’’ không đổi dấu
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 15
n xn f(xn) f'(xn)
f(xn) / 
f'(xn) Sai số
0 1.0000 -1.0000 2.0000 -0.5000
1 1.5000 0.8750 5.7500 0.1522 0.5625
2 1.3478 0.1007 4.4499 0.0226 0.0521
3 1.3252 0.0021 4.2685 0.0005 0.0012
4 1.3247 0.00002 Thử lại với x0 = 1.5 ??
SAI SỐ CỦA PHƢƠNG PHÁP NEWTON
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 16
• Từ công thức lặp Newton và khai triển Taylor cấp 1 tại xn
(*) |xx|
2
)(ξf
)f(x 2n1n
n
''
1n 
Mặt khác, giả sử 0 < m1 ≤ |f′(x)| và |f′′(x)| ≤ M2
với mọi x є [a, b], ta có
1
1n
1n
1n1n
'
1n1n
m
|)f(x|
|ξ-x|
ξ))(x(ςf)f(ξ)f(x)f(x
Thay (*) vào ta đƣợc
2
n1n
1
2
1n |xx|
2m
M
|ξ-x| 
CÁC PHƢƠNG PHÁP LẶP (13)
PHÉP LẶP ĐIỂM CỐ ĐỊNH (1)
Khái niệm: 
Nếu phương trình f(x) = 0 (*) ↔ x = g(x) (**) 
thì một nghiệm bất kì của (**), tức là, bất kì điểm cố định 
nào của g(x), cũng đều là nghiệm của (*), g(x) được gọi là 
một hàm lặp để giải phương trình (*) 
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 17
Thuật toán 3.6: Phép lặp điểm cố định.
Cho hàm lặp g(x) và một điểm xuất phát x0
Với n = 0, 1, 2,  , cho đến khi thỏa mãn độ chính xác
cho trước, lặp lại việc tính
xn+1 = g(xn)
PHÉP LẶP ĐIỂM CỐ ĐỊNH (2)
Định lý: Cho g(x) thỏa mãn
1.Tồn tại khoảng [a, b] sao cho g(x)
xác định trên [a, b] , g(x) є [a, b].
2. g(x) khả vi trên [a, b], và tồn
tại hằng số 0 < K < 1 sao cho:với
mọi x є [a, b], , |g’(x)| ≤ K
Khi đó:
1. g(x) có đúng một điểm cố
định ξ є [a, b],
2. Với điểm x0 є [a, b] bất kì, dãy
xn+1 = g(xn) luôn hội tụ về ξ.
Hệ quả: Nếu g(x) là
khả vi liên tục trong
khoảng mở chứa điểm
cố định ξ và |g’(ξ)| < 1
thì tồn tại hằng số ε > 0:
phép lặp điểm cố định
xn+1 = g(xn) hội tụ bất
cứ khi nào |x0 – ξ| ≤ ε
Điểm cố định ξ mà
|g’(ξ)| < 1,
đƣợc gọi là điểm hút.
Phƣơng pháp Newton là trƣờng hợp riêng của phép lặp điểm cố định
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 18
PHÉP LẶP ĐIỂM CỐ ĐỊNH (3)
Ví dụ: Tìm nghiệm dƣơng nhỏ
nhất của phƣơng trình
f(x) = x3 – x – 1
Giải
Bƣớc 1: . Chọn g(x) = (x + 1)1/3, 
với x є [1 ; 1.5], g(x) є [1; 1.5], 
Bƣớc 2: g(x) khả vi và 
g’(x)| = 1/[3(x + 1)2/3] < 1 trên
[1; 1.5], phép lặp xn+1 = g(xn) sẽ 
hội tụ nếu chọn điểm x0 є [1; 1.5], 
xn+1 = (xn + 1)
1/3
n x
n
g(x
n
)
0 1.0000 1.2599
1 1.2599 1.3123
2 1.3123 1.3224
3 1.3224 1.3243
4 1.3243 1.3246
5 1.3246 1.3247
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 19
PHÉP LẶP ĐIỂM CỐ ĐỊNH (4)
0<g’<1 
-1<g’<0
SỰ HỘI TỤ VÀ PHÂN KÌ CỦA PHÉP LẶP ĐiỂM CỐ ĐỊNH
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 20
g’>1 
g’<-1 
PHÉP LẶP ĐIỂM CỐ ĐỊNH (5)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 21
• Sự hội tụ
Chọn x0 là điểm bất kì trong [a, b], phép lặp điểm 
cố định tạo ra dãy x1, x2, . . . nằm trong [a, b]. Kí 
hiệu sai số ở lần lặp thứ n là 
en = ξ – xn n = 0, 1, 2, 
Từ ξ = g(ξ) và xn = g(xn–1), ta có
en = ξ – xn = g(ξ) – g(xn–1) 
= g’(ηn) (ξ – xn) = g’(ηn) en–1
với ηn nằm giữa ξ và xn–1 (theo định lí về giá trị 
trung bình đối với đạo hàm)
PHÉP LẶP ĐIỂM CỐ ĐỊNH (6)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 22
• Sự hội tụ
Vì lim xn =  lim ηn =  nên n
n
limg'(η ) g'( )
Vì g’(x) liên tục nên, en+1 = g’(ξ)en, ở đây lim en = 0. 
Do vậy, nếu g’(ξ) ≠ 0 thì với n đủ lớn 
| en+1 |≈ |g’(ξ)en| ≤ K|en| ≤ K
2 |en–2| ≤  ≤ K
n |e0| 0
 sai số en +1 ở lần lặp thứ (n + 1) phụ thuộc tuyến tính 
vào sai số en ở lần lặp thứ n. Vậy ta nói rằng x0, x1, x2, ... 
hội tụ tuyến tính về ξ
PHÉP LẶP ĐIỂM CỐ ĐỊNH (7)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 23
• Sai số
ξ – xn+1 = g’(ηn)(ξ – xn) = g’(ηn)(ξ – xn+1 + xn+1 – xn)
|xx|
K1
K
|xx|
K1
K
|xx|
)(ηg'1
)(ηg'
|xξ|
)(ηg'1
)x)(x(ηg'
xξ
01
n
n1n
n1n
n
n
1n
n
n1nn
1n
SỰ HỘI TỤ CỦA PHƢƠNG PHÁP NEWTON
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 24
• Phƣơng pháp Newton là trƣờng hợp riêng của phép lặp 
điểm cố định, với g(x) = x – f(x)/f’(x) ta có g’(ξ) = 0.
• Nếu g(x) khả vi hai lần, từ công thức Taylor
en+1 = ξ – xn+1 = g(ξ) – g(xn)
= – g’(ξ)( xn – ξ) – g’’(ζn)(xn – ξ )
2 / 2
với ζn nào đó, nằm giữa ξ và xn, tức là
en+1 = g’(ξ)en – g” (ζn)en
2 / 2
Vậy, nếu g’(ξ) = 0 và g”(x) liên tục tại ξ thì
en+1 ≈ – g” (ζn)en
2 / 2
đối với n đủ lớn, tức là phƣơng pháp Newton có tốc
độ hội tụ bậc 2.
NHẬN XÉT CHUNG
1. Phƣơng pháp chia đôi hội tụ chậm nhƣng chắc chắn hội tụ
2. Phƣơng pháp Newton thƣờng hội tụ nhanh về nghiệm khi biết 
f’’(x) và chọn điểm xuất phát x0 gần nghiệm đúng, ít nhất khi 
f(x0)f’’(x0) > 0 (Định lí 3.2)
3. Phƣơng pháp dây cung thƣờng hiệu quả và đƣợc ƣa chuộng 
hơn.
4. Phép lặp điểm cố định chỉ hội tụ tuyến tính, nên không thực sự 
cạnh tranh với phƣơng pháp dây cung
Bảng so sánh tốc độ hội tụ về nghiệm đúng của các phƣơng pháp 
lặp tìm nghiệm của phƣơng trình x3 – x – 1 = 0 với 5 chữ số có 
nghĩa
Chia đôi Thử sai Dây cung Newton Lặp điểm cố định
n 9 5 5 4 5
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 25
NGHIỆM CỦA ĐA THỨC (1)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 26
• ĐỊNH VỊ VÀ PHÂN LOẠI NGHIỆM CỦA ĐA THỨC
1. Định lí cơ bản của đại số
Mọi đa thức bậc n với an ≠ 0 đều có đúng n nghiệm, kể cả 
thực và phức, nếu các nghiệm có bội r thì nó đƣợc tính r lần
2. Luật về dấu của Descartes
Số np các nghiệm dƣơng của một đa thức p(x) là nhỏ hơn
hay bằng số lần thay đổi về dấu υ của các hệ số p(x). Hơn
nữa, hiệu υ – np là một số nguyên chẵn không âm
 xác định đƣợc số nghiệm thực của một đa thức với các 
hệ số thực 
NGHIỆM CỦA ĐA THỨC (2)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 27
• ĐỊNH VỊ VÀ PHÂN LOẠI NGHIỆM CỦA ĐA THỨC
3. Định lí về các biên của các nghiệm của đa thức
Nếu p(x) là một đa thức với các hệ số ak nhƣ trong dạng lũy
thừa, thì p(x) có ít nhất một nghiệm trong hình tròn |x| ≤ R xác
định bởi R = min{p1, pn}, trong đó
|a|
|a|
np
1
0
1 n
n
0
n
|a|
|a|
p 
Ví dụ Nếu đa thức là 
p(x) = x5 – 3.7 x4 + 7.4 x3 – 10.8x2 + 10.8x – 6.8 
thì a5 = 1, , a1 = 10.8, a0 = –6.8. 
...46.1R...46.1
1
8.6
p...14.3
|8.10|
|8.6|
5p 5n1 
NGHIỆM CỦA ĐA THỨC (3)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 28
• ĐỊNH VỊ VÀ PHÂN LOẠI NGHIỆM CỦA ĐA THỨC
Ví dụ Xét lại đa thức
p(x) = x5 – 3.7 x4 + 7.4 x3 – 10.8x2 + 10.8x – 6.8
 P(x) = x5 – 3.7 x4 – 7.4 x3 – 10.8x2 – 10.8x – 6.8
 Q(x) = x5 + 3.7 x4 + 7.4 x3 + 10.8x2 + 10.8x – 6.8
Các nghiệm dƣơng của chúng là R = 5.6 , r = 0.63
tƣơng ứng. Vậy mọi nghiệm của p(x) đều phải thỏa mãn
0.63 < |x| ≤ 5.6 
4. Định lí Cauchy: 
Mọi nghiệm của p(x) đều nằm trong miền hình khuyên r ≤ |x| ≤ R
Với r và R là các nghiệm dƣơng nhỏ nhất và lớn nhất của 2 đa 
thức |a|x|a|...x|a|x|a|P(x) 01
1n
1n
n
n 
|a|x|a|...x|a|x|a|Q(x) 01
1n
1n
n
n 
NGHIỆM CỦA ĐA THỨC (4)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 29
• BIỂU DIỄN ĐA THỨC
Dạng lũy thừa 
p(x) = a0 + a1x+ a2x
2  + anx
n
Dạng Newton (tránh làm mất các chữ số có nghĩa khi tính)
p(x) = a0 + a1 (x – c1) + a2 (x – c1) (x – c2) + 
a3 (x – c1) (x – c2)(x – c3) +  + an(x – c1)(x – c2)  (x – cn) 
Cho trƣớc giá trị z tính p(z): lặp lại các phép gán sau đây
0,...,2n,1ni,)ac(zaa;aa ''' 1i1iiinn 
 )c(x ... )c)(xc(xa ... 
)c)(xc(xa)c(xaa(x) 
q(z) (z)p'z)q(x),-(xp(z) p(x) và p(z)a
1n21n
213121
0
"
"""
'
q
NGHIỆM CỦA ĐA THỨC (5)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 30
PHƢƠNG PHÁP NEWTON TÌM NGHIỆM THỰC CỦA ĐATHỨC 
Cho n + 1 hệ số ao, . . . , an của đa thức p(x) dạng lũy thừa và
nghiệm lặp ban đầu x0. Khi đó xm+1 = xm - p(xm)/q(xm) 
Với m = 0, 1, , cho đến khi thỏa mãn, lặp các công việc:
z = xm
'
n
"
nn
'
n aa,aa 
Với k = n – 1, , 1, lặp:
"
1
'
01
'
10
'
0
/aaxx
zaaa
 mm
"
1k
'
k
"
k
'
1kk
'
k
zaaa
zaaa
NGHIỆM CỦA ĐA THỨC (6)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 31
• VÍ DỤ Tìm các nghiệm của phƣơng trình đa thức 
p(x) = x3 + x – 3 = 0.
Đa thức này có một nghiệm thực và hai nghiệm phức. Do 
p(1) = – 1 và p(2) = 7, nghiệm thực є (1, 2) chọn x0 = 1.1
NGHIỆM CỦA ĐA THỨC (7)
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 32
• VÍ DỤ
Để tìm các nghiệm phức, chúng ta áp dụng các công thức 
nghiệm của phƣơng trình bậc hai cho phƣơng trình đa thức 
Điều này dẫn đến các kết quả
02.472361.21341xxaxax 2'1
'
2
2 
1.45061i0.60671
2
2.90122i1.21341-
2
)4a(aa
x
1/2'
1
2'
2
'
2
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 33
SỬ DỤNG GOAL SEEK TRONG EXCEL (1)
BÀI TẬP
1. Bài tập tính toán: 
3.1-3, 3.1-5, 3.1-8, 3.2-9, 3.3-2, 3.5-3, 3.5-4, 
3.6-1
2. Bài tập lập trình: 
3.2-6, 3.2-7, 3.3-3
PHƢƠNG PHÁP SỐ-Bài 2 35

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_phuong_phap_so_bai_2_nghiem_cua_cac_phuong_trinh_p.pdf