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Berechnen Sie alle Lösungen der Gleichung


x³-7x+5=0
auf 2 Nachkommastellen genau (Die zweite Nachkommastelle muss gerundet richtig sein!)Verwenden Sie zur Bestimmung der ersten Lösung das Newtonsche Naherungsverfahren!
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  1. Sei \(f(x) = x^3 - 7x + 5\).
  2. Bestimme anhand der Extrempunkte von \(f\) wie viele Lösungen es gibt.
  3. Wähle ein \(x_0\in \mathbb{R}\).
  4. Berechne \(x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)}{f'(x_n)}\) so lang bis \(x_{n+1}\) und \(x_n\) bis zur dritten Nachkommastelle übereinstimmen.
  5. Runde das Ergebnis. Du hast jetzt eine Lösung gefunden.
  6. Zurück zu 3. falls du noch nicht alle Lösungen gefunden hast.
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Hallo Oswald,
könntest du die Ergebnisse hier noch
anführen.
mfg Georg

Die Ergebnisse kann man mit jedem Computeralgebrasystem berechnen.

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Aloha :)

Das Newton-Verfahren zur Nullstellenberechung einer Funktion \(f(x)\) lauft so...

1) Wähle einen Schätzwert \(x_0\) für die Nullstelle.

2) Berechne die Tangente \(t(x)\) an die Funktion \(f(x)\) am Schätzwert \(x_0\):$$t(x)=f(x_0)+f'(x_0)\cdot(x-x_0)$$

3) Berechne den Schnittpunkt dieser Tangente mit der \(x\)-Achse.$$0\stackrel!=t(x)\implies x=-\frac{f(x_0)}{f'(x_0)}+x_0$$

4) Wahle diesen Schnittpunt als neuen Schätzwert \(x_1\) und gehe zu Schritt 2).

Formal berechnest du also die Folge:$$x_{n+1}=x_n-\frac{f(x_n)}{f'(x_n)}\quad;\quad x_0=\text{gewählter Schätzwert}$$

Für die Funktion in der Aufgabenstellung ist$$f(x)=x^3-7x+5\quad;\quad f'(x)=3x^2-7$$und die Newton-Folge ist demnach:$$x_{n+1}=x_n-\frac{x_n^3-7x_n+5}{3x_n^2-7}$$

Das liefert folgende Nullstellen:

blob.png

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