Как я нахожу действительные корни уравнения Ч. 1
y=x^8-(3x-2)^4 (см. рисунок). Далее определяю производную y'=8x^7-12(3x-2)^3 и составляю итерационную формулу Ньютона
x(n+1)=x(n)-y/y'
Программа расчета очень простая:
x1=0.55
for i= 1 to 10
x2=x1-(x1^8-(3*x1-2)^4)/(8*x1^7-12*(3*x1-2)^3)
print i,x1
x1=x2
next i
На рисунке видно, что мне удалось найти четыре точки пересечения кривой с осью абсцисс. Значит, действительных корней будет четыре. Остальные корни, естественно, комплексные. Результаты расчетов поместил рядом с кривыми. Корни оказались следующими:
x_1=1 ;
x_2=2 ;
x_3=-3.56155 ;
x_4=0.561553.
Если первые два корня точные (подстановка в исходное уравнение показала это), то третий и четвертый корни, очевидно, более сложные. Можно воспользоваться Вольфрамом Альфа и попытаться найти точные значения. Итак, вот что мне выдал этот замечательный продукт человеческой мысли:
x_3=-sqrt(17)/2-3/2 ;
x_4=sqrt(17)/2-3/2.
Подстановка в исходник показала, что получили абсолютно верные корни.
Зная корни, легко найти полином четвертой степени и его разложение на множители:
z_1=(x^4-9x^2+12x-4)=
(x-1)(x-2)(x^2+3x-2)
На форуме попросили найти полином четвёртой степени, который даёт остальные четыре комплексных корня. Эту задачу довольно быстро решил:
z_2=x^4+9x^2-12x+4.
Полином решается методом Феррари, хоть и трудоёмко. Но в задачу это не входит.
27 мая 2022 г.
Свидетельство о публикации №222052701657