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Wichtige Verfahren zur iterativen Bestimmung von Nullstellen reeller Funktionen in der 11. Jgst.

3. Lösung mit Hilfe des Newton-Verfahrens

Einzugeben sind der Term einer zweifach stetig differenzierbaren Funktion f mit dem Term f(x), der Term ihrer Ableitung f '(x), sowie ein Startwert x. Dann bestimmt man im Punkt (x; f(x)) die Tangente an den Graphen von f. Diese schneidet die x-Achse an einer Stelle, die eine (i.a. bessere) Näherung für die gesuchte Nullstelle ist. Diesen Näherungswert berechnet man folgendermaßen:

Der so berechnete Wert wird wiederum als Startwert für eine neue Berechnung hergenommen und so fort.
Die Iteration endet, wenn sich zwei aufeinanderfolgende Werte um weniger als eine vorgegebene Genauigkeitsschranke unterscheiden.




Grafisch-zeitlich und damit unmittelbar anschaulich sieht das Newton-Verfahren folgendermaßen aus:



Blau: Suchen des Funktionswerts zum vorgegebenen Näherungswert.
Rot: Konstruktion der Tangente; ihr Schnittpunkt mit der x-Achse ergibt die neue (i.a. bessere) Näherung

© 2005 Hermann Mendel    hermann.mendel@t-online.de