SlideShare a Scribd company logo
1 of 83
Download to read offline
‫عددی‬ ‫محاسبات‬
‫کمک‬ ‫به‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫عددی‬ ‫محاسبات‬MATLAB
«‫های‬ ‫روش‬‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫معادالت‬ ‫یابی‬ ‫ریشه‬ ‫عددی‬»
‫مدرس‬:
‫تاشک‬ ‫اشکان‬
‫تحصیلی‬ ‫رشته‬ ‫و‬ ‫درجه‬
‫برق‬ ‫مهندسی‬ ‫دکترای‬-‫دانشگاه‬ ‫مدرس‬ ‫و‬ ‫سیستم‬ ‫گرایش‬ ‫مخابرات‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻓﺼﻞ‬ ‫ﻋﻨﺎوﻳﻦ‬‫ﺷﺸﻢ‬
‫ﻓﺼﻞ‬‫ﺷﺸﻢ‬:‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬
1-‫ﻣﻘﺪﻣﻪ‬‫ﻣﺴﺄﻟﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬
-‫اﻧﻮاع‬‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬‫ﻫﺎي‬‫ﻋﺪدي‬‫ﺑﺮاي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬
2-‫روش‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻋﺪدي‬‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻣﺤﺪود‬‫ﻳﺎ‬‫ﺑﺴﺘﻪ‬)‫ﺑﻪ‬‫ﻫﻤﺮاه‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬MATLAB(
-‫روش‬‫ﻧﺼﻒ‬‫ﻛﺮدن‬‫ﻳﺎ‬Bisection
-‫روش‬‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬‫ﻳﺎ‬‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬‫ﺧﻄﺎ‬‫ﻳﺎ‬Regula Falsi‫ﻳﺎ‬False Position
3-‫روش‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻋﺪدي‬‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬‫ﻳﺎ‬‫ﺑﺎز‬)‫ﺑﻪ‬‫ﻫﻤﺮاه‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬MATLAB(
-‫روش‬‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬)Secant(
-‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻮن‬-‫راﻓﺴﻮن‬)Newton-Raphson(‫ﺳﺎده‬‫و‬‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬
-‫روش‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬)Fixed-Point(
4-‫ﺣﻞ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﻫﺎي‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻮن‬)‫ﺑﻪ‬‫ﻫﻤﺮاه‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab(
2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﻣﻘﺪﻣﻪ‬
‫اﻫﺪاف‬:
•‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬
•‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻫﺎي‬‫ﭼﻨﺪﺟﻤﻠﻪ‬‫اي‬
•‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬
‫دﺳﺘﻪ‬‫ﺑﻨﺪي‬‫روش‬‫ﻫﺎي‬‫ﻋﺪدي‬
•‫ﻋﺪم‬‫واﺑﺴﺘﮕﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬
•‫واﺑﺴﺘﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬
3
‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫دوم‬ ‫ﺑﻨﺪي‬ ‫دﺳﺘﻪ‬
‫ﻋﺪدي‬
•‫ﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬
•‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬:
•‫ﺧﻄﺎ‬ ‫و‬ ‫ﺳﻌﻲ‬
•‫ﻣﻨﺤﻨﻲ‬ ‫رﺳﻢ‬
•‫ﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬)‫ﺑﺴﺘﻪ‬(
•‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬
•‫ﺧﻄﺎ‬ ‫و‬ ‫ﺳﻌﻲ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬:‫ﺟﻮاب‬ ‫ﻓﺮض‬x = α‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬ ،f(α)‫ﺗﺎ‬ ‫آﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ،f(α)≈0‫اﻧﺘﻬﺎ‬ ‫در‬ ‫و‬
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬ ‫ﺗﻮﻗﻒ‬.
•‫روش‬‫رﺳﻢ‬‫ﻣﻨﺤﻨﻲ‬:‫رﺳﻢ‬)x(f‫و‬‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬‫ﻣﺤﻞ‬‫ﺗﻘﺎﻃﻊ‬‫آن‬‫ﺑﺎ‬‫ﻣﺤﻮر‬x،‫ﻫﺎ‬‫در‬‫ﻏﻴﺮ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺻﻮرت‬‫ﺗﺒﺪﻳﻞ‬
)x(f=)x(1f-)x(2f‫و‬‫رﺳﻢ‬‫آﻧﻬﺎ‬‫و‬‫ﺗﻼﻗﻲ‬‫دادن‬‫ﺑﺎﻳﻜﺪﻳﮕﺮ‬
•‫ﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬)‫ﺑﺴﺘﻪ‬(
•‫ﻓﺮض‬‫ﺟﻮاب‬‫در‬‫ﻣﺤﺪوده‬a < x < b،‫ﻛﺎﻫﺶ‬‫داﻣﻨﻪ‬‫ﺑﺼﻮرت‬،‫ﺳﻴﺴﺘﻤﺎﺗﻴﻚ‬‫ﺑﺎ‬‫ﺣﻔﻆ‬‫ﺟﻮاب‬‫در‬
‫داﺧﻞ‬‫داﻣﻨﻪ‬.
•‫ﻣﺘﺪاول‬ ‫روش‬ ‫دو‬:
1(‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬‫ﺗﺼﻨﻴﻒ‬ ‫ﻳﺎ‬ ‫ﺑﺎزه‬(bisection method)
2(‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬(False position or regula falsi)
4
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬ ‫اداﻣﻪ‬
•‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬
•‫ﻋﺪم‬‫ﺣﻔﻆ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫در‬‫ﻣﺤﺪوده‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬.
•‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫اﻃﻼﻋﺎت‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫ﺟﻮاب‬.
•‫ﭼﻬﺎر‬‫روش‬‫ﻣﺘﺪاول‬:
1.‫روش‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬،‫ﺛﺎﺑﺖ‬
2.‫روش‬،‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬
3.‫روش‬‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬.
4.‫روش‬‫ﻣﻮﻟﺮ‬.
*‫در‬‫اﻳﻨﺠﺎ‬‫ﺗﻨﻬﺎ‬‫ﺳﻪ‬‫روش‬‫اول‬‫از‬‫ﺷﻴﻮه‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬‫ﻣﻮرد‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬.
5
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬
‫ﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬
)‫ﺑﺴﺘﻪ‬(
6
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬)Bisection(
•‫رﻳﺎﺿﻲ‬ ‫ﺑﻴﺎن‬:f(x)=0
•‫روش‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫ﻣﺤﺪودﻳﺖ‬:‫ﻣﻌﻴﻦ‬ ‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻳﻚ‬.
•‫رﻳﺎﺿﻴﺎﺗﻲ‬ ‫ﻓﺮﺿﻴﺎت‬:
•y = f(x)‫درﺑﺎزه‬[a,b]‫اﺳﺖ‬ ‫ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ‬.
f(a).f(b) < 0 •
f’(x) ≠ 0 •
•‫ﻣﻨﺎﺳﺐ‬ ‫ﺣﺎﻟﺖ‬:
7
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)Bisection(
•‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫ا‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﺑﺎزﮔﺮد‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬ ،‫ﺑﺮو‬ ‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬‫ول‬
•‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬c‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬.
8
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫اداﻣﻪ‬)Bisection(
9
‫ﻣﺰاﻳﺎ‬:‫ﻣﻌﺎﻳﺐ‬:
*‫آﺳﺎن‬ ‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬ ‫و‬ ‫ﺳﺎده‬ ‫روش‬*‫ﻛﻨﺪ‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬ ‫ﻧﺮخ‬.
*‫رﺳﺪ‬ ‫ﻧﻤﻲ‬ ‫ﺟﻮاب‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫روش‬ ‫ﺧﺎص‬ ‫ﻣﻮارد‬ ‫در‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬matlab‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬)Bisection(
10
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬matlab‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬)Bisection(
11
function bisect(f,a,b,tol,n)
% Bisection method for solving the nonlinear
%equation f(x)=0.
a0=a;
b0=b;
iter=0;
u=feval(f,a);
v=feval(f,b);
c=(a+b)*0.5;
err=abs(b-a)*0.5;
disp('_______________________________________')
disp(' iter a b c f(c) |b-a|/2 ')
disp('_______________________________________')
fprintf('n')
if (u*v<=0)
while (err>tol)&(iter<=n
w=feval(f,c);
fprintf('%2.0f %10.4f %10.4f %12.6f %10.6f,
%10.6fn',iter,a,b,c,w,err)
if (w*u<0)
b=c;v=w;
end
if (w*u>0)
a=c;u=w;
end
iter=iter+1;
c=(a+b)*0.5;
err=abs(b-a)*0.5;
end
if (iter>n)
disp(' Method failed to converge')
end
else
disp(' The method cannot be applied f(a)f(b)>0')
end
% Plot f(x) in the interval [a,b].
fplot(f, [a0 b0])
xlabel('x');ylabel('f(x)');grid
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬Bisection
12
:
‫ﭘﺲ‬f(a)f (b)<0
===========================================================================================================================
‫ﺟﺪول‬ ‫در‬ ‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬ ‫ﻛﻪ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬Bisection
•‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[
13
>>bisect('f1',1,2,10^(‐4),40)
iter a                 b                c              f( c)          |b‐a|/2
________________________________________________   
0      1.0000      2.0000      1.500000    0.125000    0.500000
1      1.0000      1.5000      1.250000   ‐0.609375    0.250000
2      1.2500      1.5000      1.375000   ‐0.291016    0.125000
3      1.3750      1.5000      1.437500   ‐0.095947    0.062500
4      1.4375      1.5000      1.468750    0.011200    0.031250
5      1.4375      1.4688      1.453125   ‐0.043194    0.015625
6      1.4531      1.4688      1.460938   ‐0.016203    0.007813
7      1.4609      1.4688      1.464844   ‐0.002554    0.003906
8      1.4648      1.4688      1.466797    0.004310    0.001953
9      1.4648      1.4668      1.465820    0.000875    0.000977
10     1.4648      1.4658      1.465332   ‐0.000840   0.000488
11     1.4653      1.4658      1.465576   0.000017     0.000244
12     1.4653      1.4656      1.465454    ‐0.000411   0.000122
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ ‫ﻣﻮرد‬ ‫در‬ ‫ﻣﻬﻢ‬ ‫ﻗﻀﻴﻪ‬)Bisection(
14
===========================================================================================================================
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫دﻗﺖ‬ ‫از‬ ‫ﻣﺜﺎل‬Bisection
15
‫ﻣﺜﺎل‬:‫ﺻﻔﺮ‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫ﻋﻤﻞ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫ﻻزم‬ ‫دﻓﻌﺎت‬ ‫ﺗﻌﺪاد‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f(x)‫را‬ ‫ﻗﺒﻞ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫در‬ ‫ﺷﺪه‬ ‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬
‫ﺧﻄﺎي‬ ‫از‬ ‫ﻛﻤﺘﺮ‬ ‫دﻗﺖ‬ ‫ﺑﺎ‬‫ﻣﻄﻠﻖ‬6-10‫آورﻳﺪ‬ ‫ﺑﺪﺳﺖ‬.
=========================================================================================================
‫ﺟﻮاب‬(‫ﺧﻮاﻫﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬n‫آورﻳﻢ‬ ‫ﺑﺪﺳﺖ‬ ‫اي‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫را‬‫ﺑﺎﺷﻴﻢ‬ ‫داﺷﺘﻪ‬ ‫ﻛﻪ‬:
‫ﺻﻮرت‬ ‫اﻳﻦ‬ ‫در‬:
‫ﺣﺪاﻛﺜﺮ‬ ‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ‬19‫ﻳﻚ‬ ‫آوردن‬ ‫ﺑﺪﺳﺖ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ،‫ﻛﺮدن‬‫ﻧﺼﻒ‬ ‫ﻋﻤﻞ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫ﺑﺎر‬‫ﺣﺪود‬ ‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬6-10‫ﺑﻮد‬ ‫ﺧﻮاﻫﺪ‬ ‫ﻻزم‬.
6
1 1 1 1
2 1
| | ( ) 10
2 2
n n n n n
b a
c b a 
   
 
     
6
( 1) log(2) 6 1 19
log 2
n or n      
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬ ‫ﺧﺎﺗﻤﻪ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﻌﻴﺎرﻫﺎي‬)Bisection(
•‫ﻧﻜﺘﻪ‬:‫ﺑﺮاي‬‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬،‫ﺧﻄﺎ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮان‬‫از‬‫ﻓﺮﻣﻮل‬‫ﻫﺎﻳﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫زﻳﺮ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫ﻛ‬‫ﺮد‬:
‫ﻳﺎ‬‫ﻳﺎ‬
16
| |n n
n
a b
a


 | |n na b  
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬ ‫ﺗﺎﺑﻊ‬f (x)‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬[a,b]‫ﺷﻮد‬ ‫ﻣﻲ‬ ‫زده‬ ‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬ ‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﺑﺼﻮرت‬.
‫روش‬False Position‫ﻛﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻧﺎم‬Regula Falsi‫ﻧﻴﺰ‬‫ﻣﺸﻬﻮر‬،‫اﺳﺖ‬‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬
Bisection،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺗﻔﺎوت‬‫ﻛﻪ‬‫داراي‬‫اﻳﻦ‬‫ﺑﺮﺗﺮي‬‫اﺳﺖ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺑﺎ‬‫ﺳﺮﻋﺖ‬‫ﻛﻤﻲ‬‫ﺑﻴﺸ‬‫ﺘﺮ‬‫از‬
‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬،‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺟﻮاب‬‫را‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫دﻫﺪ‬‫ﻣﻲ‬.
‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬3x‫ﺟﺪﻳﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫از‬‫ﻣﺤﻞ‬‫ﺗﻼﻗﻲ‬‫ﺧﻂ‬‫واﺻﻞ‬‫ﺑﻴﻦ‬
‫دو‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫و‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد‬:
‫ﻳﺎ‬ ‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫روش‬False Position
17
2 1
3 2 2
2 1
( )
( ) ( )
x x
x x f x
f x f x

 

1 1( , ( ))x f x2 2( , ( ))x f x
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)False Position(
•‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫ا‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﺑﺎزﮔﺮد‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬ ،‫ﺑﺮو‬ ‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬‫ول‬
•‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬c‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬.
18
   
n
n
n
n
bc
bf
ac
af



  
   nn
nnn
n
bfaf
babf
bc



an
bn
f(an)
next estimate,
c
f(bn)
F(c)
nnn
nnnn
bbcaotherwise
aacbafcfif




11
11
,
,0)().(
2111 ||/||    ceorandabe nnnn
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬False position
19
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬False position
function false(f,a,b,tol,n)
% False position method for solving the nonlinear
% equation f(x)=0.
a0=a;
b0=b;
iter=0;
u=feval(f,a);
v=feval(f,b);
c=(v*a-u*b)/(v-u);
w=feval(f,c);
disp('_________________________________________')
disp(' iter a b c f(c) |b-a|')
disp('_________________________________________')
fprintf('n')
if (u*v<=0)
while (abs(w)>tol)&(abs(b-a)>tol)&(iter<=n)&((v-
u)~=0)
w=feval(f,c);
fprintf('%2.0f %12.4f %12.4f %12.6f %10.6f
%10.6fn',iter,a,b,c,w,abs(b-a))
20
if (w*u<0)
b=c;v=w;
end
if (w*u>0)
a=c;u=w;
end
iter=iter+1;
c=(v*a-u*b)/(v-u);
end
if (iter>n)
disp(' Method failed to converge')
end
if (v-u==0)
disp(' Division by zero')
end
else
disp(' The method cannot be applied f(a)f(b)>0')
end
% Plot f(x) in the interval [a,b].
fplot(f,[a0 b0])
xlabel('x');ylabel('f(x)'); grid
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬False Position
21
 11 ba
:
===========================================================================================================================
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬ ‫ﻳﺎ‬ ‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﺧﻄﺎ‬
•‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[
22
>> fals('f1',1,2,10^(‐4),40)
________________________________________________
iter a               b            c            f(c)         |b‐a|
________________________________________________
0       1.0000       2.0000      1.250000   ‐0.609375   1.000000
1       1.2500       2.0000      1.376623   ‐0.286264   0.750000
2       1.3766       2.0000      1.430925   ‐0.117660   0.623377
3       1.4309       2.0000      1.452402   ‐0.045671   0.569075
4       1.4524       2.0000      1.460613   ‐0.017331   0.547598
5       1.4606       2.0000      1.463712   ‐0.006520   0.539387
6       1.4637       2.0000      1.464875   ‐0.002445   0.536288
7       1.4649       2.0000      1.465310   ‐0.000916   0.535125
8       1.4653       2.0000      1.465474   ‐0.000343   0.534690
9       1.4655       2.0000      1.465535   ‐0.000128   0.534526
10      1.4655       2.0000      1.465558   ‐0.000048   0.534465
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬ ‫روش‬)False Position(
•‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫و‬ ‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬)False Position(
23
1 1
1 1
0,1,...,
( ) ( )
( ) ( )
( ). ( ) 0, ,
, , .
n n n n
n n
n n n n
n n n
for n ITMAX
f b a f a b
c
f b f a
if f a f c set a a b c
otherwise set a c b b
 
 




  
 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺑﻬﺒﻮد‬ ‫ﺧﻄﺎي‬ ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)Modified False Position(
•‫اوﻟﻴﻪ‬ ‫ﻣﻔﺮوﺿﺎت‬:)nb(f=G‫و‬)na(f=F‫و‬0a=0c
•‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﺑﺎزﮔﺮد‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬ ،‫ﺑﺮو‬ ‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬
•‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬c‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬.
24
  
    FG
FbGa
bfaf
babf
bc
nn
nnn
nn






][
1
2/,)(,
2/,)(,0)().(
1111
11111
GGafFbbcaotherwise
FFbfGcbaacfcfif
nnnnn
nnnnnnn




21111 ||/||    nnnnn ceorandabe
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬Modified False position
function Modified_fals(f,a,b,tol,n)
% False position method for solving the nonlinear
% equation f(x)=0.
a0=a;
b0=b;
iter=0;
F=feval(f,a);
G=feval(f,b);
c=(G*a-F*b)/(G-F);
W=feval(f,c);
disp('______________________________________________')
disp(' iter a b c f(c) |b-a|')
disp('______________________________________________')
fprintf('n')
if (F*G<=0)
while (abs(W)>tol)&(abs(b-a)>tol)&(iter<=n)&((G-F)~=0)
W=feval(f,c);
25
fprintf('%2.0f %12.4f %12.4f %12.6f %10.6f
%10.6fn',iter,a,b,c,w,abs(b-a))
if (W*F<0)
b=c;G=W;F=F/2;
end
if (W*F>0)
a=c;F=W;G=G/2;
end
iter=iter+1;
c=(G*a-F*b)/(G-F);
end
if (iter>n)
disp(' Method failed to converge')
end
if (G-F==0)
disp(' Division by zero')
end
else
disp(' The method cannot be applied f(a)f(b)>0')
end
% Plot f(x) in the interval [a,b].
fplot(f,[a0 b0])
xlabel('x');ylabel('f(x)'); grid
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬Modified False Position
26
:
===========================================================================================================================
‫ﻣﺜﺎل‬ ‫ﺟﻮاب‬(‫ﺷ‬ ‫اﺻﻼح‬ ‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫در‬ ‫اوﻟﻴﻪ‬ ‫ﻓﺮﺿﻴﺎت‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬‫دارﻳﻢ‬ ‫ﺪه‬:
3)=0b(f=G‫و‬1-)=0a(f=F
‫ﻧﺨﺴﺖ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬-‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬ ‫ﺑﺮاي‬c‫دارﻳﻢ‬ ‫ﺟﺪﻳﺪ‬:
‫ﻧﺨﺴﺖ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬-‫در‬‫اﻳﻦ‬‫داﺷﺖ‬ ‫ﺧﻮاﻫﻴﻢ‬ ‫ﺻﻮرت‬:
‫ﻧﺨﺴﺖ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬-‫ﻳﺎ‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﭼﻚ‬
‫روﻳﻢ‬ ‫ﻣﻲ‬ ‫دوم‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫دو‬ ‫از‬ ‫ﻛﺪام‬ ‫ﻫﺮ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮاري‬ ‫ﻋﻠﺖ‬ ‫ﺑﻪ‬.
  
   
25.1
)1(3
]1231[][
1
00
00
000
01 








 c
FG
FbGa
bfaf
babf
bc
5.12/,6094.0)(
25.1,20)()(1&6094.0)(
11
110110001


GGcafF
cabbcfcfaccf
tolcf )( 1tol
a
ab


1
11 ||
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬Modified False Position
27
‫ﻣﺜﺎل‬ ‫ﺟﻮاب‬ ‫اداﻣﻪ‬(‫دوم‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬-
‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬‫دوم‬-‫داﺷﺖ‬ ‫ﺧﻮاﻫﻴﻢ‬ ‫ﺻﻮرت‬ ‫اﻳﻦ‬ ‫در‬:
‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬‫دوم‬-‫ﺷﺮط‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﭼﻚ‬‫ﻳﺎ‬
‫ﺑﺎ‬‫ﺗﻮﺟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫اﻳﻨﻜﻪ‬‫ﻫﻤﭽﻨﺎن‬‫ﺷﺮاﻳﻂ‬‫ﮔﺎم‬‫ﺳﻮم‬‫ﺑﺮﻗﺮار‬،‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬‫ﻣﺠﺪد‬‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﮔﺎم‬‫اول‬‫از‬‫ﺗﻜﺮار‬‫ﺑ‬‫ﻌﺪ‬‫رﻓﺖ‬.
‫ﻳﺎﺑﻨﺪ‬ ‫ﻣﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬ ‫ﺷﻮﻧﺪ‬ ‫ﻧﻘﺾ‬ ‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺷﺮاﻳﻂ‬ ‫ﻛﻪ‬ ‫زﻣﺎﻧﻲ‬ ‫ﺗﺎ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫ﻋﻤﻠﻴﺎت‬ ،‫ﺗﺮﺗﻴﺐ‬ ‫اﻳﻦ‬ ‫ﺑﻪ‬.
tolcf )( 2
  
   
4667.1
)6094.0(5.1
)]6094.0(25.125.1[][
2
11
11
111
12 








 c
FG
FbGa
bfaf
babf
bc
00397.0)(,3047.02/
25.1,4667.10)()(25.1&00397.0)(
22
12221212


cbfGFF
aacbcfcfccf
tol
a
ab


1
11 ||
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺷﺪ‬ ‫اﺻﻼح‬ ‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ه‬
•‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[
28
_________________________________________________
iter a       b    c         f(c)      |b‐a|
_________________________________________________
0       1.0000       2.0000      1.250000   ‐0.609375   1.000000
1       1.2500       2.0000      1.466667    0.003852   0.750000
2       1.2500       1.4667      1.463962   ‐0.005645   0.216667
3       1.4640       1.4667      1.465979    0.001431   0.002705
4       1.4640       1.4660      1.465300   ‐0.000953   0.002017
5       1.4653       1.4660      1.465687    0.000408   0.000679
6       1.4653       1.4657      1.465509   ‐0.000220   0.000388
7       1.4655       1.4657      1.465601    0.000106   0.000179
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬
‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬
)‫ﺑﺎز‬(
29
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬
‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬Secant‫ﻧﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫ﺻﻔﺮ‬ ‫ﺣﻮل‬ ‫آن‬ ‫اوﻟﻴﻪ‬ ‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬ ‫دو‬ ‫و‬α
30
‫از‬‫آﻧﺠﺎﺋﻴﻜﻪ‬‫ﻫﺎي‬‫روش‬Bisection‫و‬False Position‫ﺑﺎ‬
‫ﺳﺮﻋﺖ‬‫ﻛﻤﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺳﻤﺖ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻴﻞ‬،‫ﻛﻨﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻟﺬا‬‫ﺷ‬‫ﻴﻮه‬
‫اي‬‫ﺳﺮﻳﻌﺘﺮ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻧﻴﺎز‬‫اﺳﺖ‬.‫ﻳﻚ‬‫ﭼﻨ‬‫ﻴﻦ‬
،‫اي‬‫ﺷﻴﻮه‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬Secant‫ﻧﺎم‬‫دارد‬.‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬
False Position،‫اﺳﺎس‬‫اﻳﻦ‬‫روش‬‫ﻧﻴﺰ‬‫ﺑﺮ‬‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬‫زدن‬
‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫از‬‫ﻃﺮﻳﻖ‬‫ﻳﻚ‬‫ﺧﻂ‬‫ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ‬‫ﻗﺮار‬‫دارد‬‫ﻛ‬‫ﻪ‬‫دو‬
‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫از‬‫ﻧﻤﻮدار‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫را‬‫ﺑﻪ‬‫ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ‬‫وﺻﻞ‬،‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫اﻣﺎ‬
‫ﻧﻴﺎزي‬‫ﻧﻴﺴﺖ‬‫ﻛﻪ‬‫ﻧﻘﺎط‬‫ﺣﺪس‬‫اوﻟﻴﻪ‬ً‫ﺎ‬‫ﺣﺘﻤ‬‫داراي‬
‫ﻋﻼﻣﺖ‬‫ﻣﺨﺎﻟﻒ‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬.
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)Secant(
•‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬:،‫ﺑﺮو‬ ‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬
‫دارﻳﻢ‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬:
•‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬1i+x‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬.
31
iiii xxxxSet   11 ,
2111 |)(|/||    iniin xfeorandxxe
  
   ii
iii
ii
xfxf
xxxf
xx






1
1
1
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬Matlab‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬
•‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬
32
‫ﺗﺎﺑﻊ‬Matlab‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬
function secant(f,x0,x1,tol,n)
% The secant method for solving the 
nonlinear
% equation f(x)=0.
iter=0;
u=feval(f,x0);
v=feval(f,x1);
err=abs(x1‐x0);
disp('______________________________
____')
disp('iter xn f(xn)      f(xn+1)‐f(xn)    
|xn+1‐xn|')
disp('______________________________
____')
fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6fn',iter,x0,u)
33
fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6f  %12.6f  
%12.6fn',iter,x1,v,v‐u,err)
while (err>tol)&(iter<=n)&((v‐u)~=0)
x=x1‐v*(x1‐x0)/(v‐u);
x0=x1;
u=v;
x1=x;
v=feval(f,x1);
err=abs(x1‐x0);
iter=iter+1;
fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6f  %12.6f  
%12.6fn',iter,x1,v,v‐u,err)
end
if ((v‐u)==0)
disp(' Division by zero')
end
if (iter>n)
disp(' Method failed to converge')
end
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﻌﺎﻳﺐ‬ ‫و‬ ‫ﻣﺰاﻳﺎ‬
•‫ﻣﺰاﻳﺎ‬:
1(‫ﺳﺮﻳﻊ‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬
2(‫ﻧﺪارد‬ ‫ﻧﻴﺎزي‬ ‫ﻣﺸﺘﻖ‬ ‫ﺑﻪ‬
34
‫ﻣﻌﺎﻳﺐ‬
1(‫ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﺑﻴﺶ‬‫از‬‫ﺣﺪ‬‫ﻏﻴﺮ‬
‫ﺧﻄﻲ‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫در‬‫ﭼﻨﻴﻦ‬،‫ﺣﺎﻟﺘﻲ‬
‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻫﺎي‬‫ﻳﺎﻓﺖ‬‫ﺷﺪه‬‫در‬‫ﮔﺎم‬
‫ﻫﺎي‬،‫ﺑﻌﺪي‬‫ﺑﻪ‬‫ﺟﺎي‬‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬‫ﺑﻪ‬
‫ﺳﻤﺖ‬،‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻄﺎﺑﻖ‬،‫ﺷﻜﻞ‬‫واﮔ‬‫ﺮا‬
‫ﻣﻲ‬‫ﮔﺮدﻧﺪ‬.
x0 x1r x2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬Secant
35
:
===========================================================================================================================
‫ﺟﺪو‬ ‫در‬ ‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬ ‫ﻛﻪ‬‫ل‬
f (x1)=3
x1
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬
•‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[
36
>> secant('f1',1,2,10^(‐4),40)
________________________________________________
iter xn f(xn)       f(xn+1)‐f(xn)        |xn+1‐xn|
________________________________________________
0      1.000000      ‐1.000000
0      2.000000       3.000000       4.000000           1.000000
1      1.250000      ‐0.609375      ‐3.609375           0.750000
2      1.376623      ‐0.286264       0.323111           0.126623
3      1.488807       0.083463       0.369727           0.112184
4      1.463482      ‐0.007322      ‐0.090786           0.025325
5      1.465525      ‐0.000163       0.007160           0.002043
6      1.465571      ‐0.000163       0.000163           0.002043
7      1.465571      ‐3.20E‐07       ‐0.000000           0.000000 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬)Secant(
37
for n=1,2,…, ITMAX
1
1
1
( )[ ]
( ) ( )
n n
n n n
n n
x x
x x f x
f x f x




 

1
1
1
| |
| ( ) | , | |
| |
n n
n n n
n
x x
f x x x or
x
  



   
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬-‫ﺳﺎده‬ ‫راﻓﺴﻮن‬
•‫روﺷﻲ‬‫ﻗﻮي‬‫ﻛﻪ‬ً‫ﺎ‬‫ﺗﻘﺮﻳﺒ‬‫در‬‫ﻛﻠﻴﻪ‬‫ﻣﻮاردي‬‫ﻛﻪ‬‫ﻓﺮض‬‫اوﻟﻴﻪ‬‫ﻧﺰدﻳﻚ‬‫ﺟﻮاب‬‫اﺳﺖ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺳﺖ‬.
•‫آﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬‫ﺑﺮ‬‫ﻣﺒﻨﺎي‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﻣﻤﺎس‬‫ﺑﺮ‬‫ﻣﻨﺤﻨﻲ‬
38
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)Newton-Raphson(
•‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬:
•‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬:،‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﺮو‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬
‫دارﻳﻢ‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬:
•‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬1i+x‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬.
39
11   iixxSet ii
2111 |)(|/||    iniin xfeorandxxe
 
 i
i
ii
xf
xf
xx

1
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬-‫راﻓﺴﻮن‬
function newton(f,df,x0,tol,n)
% Newton's method for solving the 
nonlinear
% equation f(x)=0.
iter=0;
u=feval(f,x0);
v=feval(df,x0);
err=abs(u/v);
disp('_____________________________')
disp(' iter x            f(x)          df(x)      
|xn+1‐xn|')
disp('_____________________________')
fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6f  
%12.6fn',iter,x0,u,v)
while (err>tol)&(iter<=n)&(v~=0)
x1=x0‐u/v;
40
err=abs(x1‐x0);
x0=x1;
u=feval(f,x0);
v=feval(df,x0);
iter=iter+1;
fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6f  %12.6f  
%12.6fn',iter,x0,u,v,err)
end
if (v==0) 
disp('  division by zero')     
end
if (iter>n)
disp('  Method failed to converge')
end
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫اﻳﺮادات‬
•‫واﮔﺮاﻳﻲ‬‫در‬‫ﺻﻮرت‬‫ﻋﺪم‬‫اﻧﺘﺨﺎب‬
‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺷﺮوع‬،‫ﻣﻨﺎﺳﺐ‬ً‫ﻼ‬‫ﻣﺜ‬‫ﺑﺮ‬‫اي‬
‫ﺣﺎﻟﺖ‬‫ﻧﺸﺎن‬‫داده‬،‫ﺷﺪه‬‫ﻫﻴﭽﮕﺎه‬
‫ﺧﻂ‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫از‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﻣﺤﻮر‬x‫ﻫﺎ‬
‫را‬‫ﻗﻄﻊ‬‫ﻧﻤﻲ‬‫ﻛﻨﺪ‬.
•‫ﻣﺸﻜﻞ‬‫و‬‫ﻳﺎ‬‫ﻏﻴﺮﻗﺎﺑﻞ‬‫ﻣﺤﺎﺳﺒ‬‫ﻪ‬
‫ﺑﻮدن‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫در‬‫ﻧﻘﺎط‬‫ﺑ‬‫ﺎزه‬
‫اي‬‫داده‬‫ﺷﺪه‬.
41
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬)Newton-Raphson(
42
:
‫ﻛﻪ‬
===========================================================================================================================
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬
•‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[
43
>> newton('f1','df1',1,10^(‐4),40)
________________________________________________
iter xn f(xn)            df(xn)             |xn+1‐xn|
________________________________________________
0      1.000000           ‐1.000000      1.000000
1      2.000000            3.000000      8.000000            1.000000
2      1.625000            0.650391      4.671875            0.375000
3      1.485786            0.072402      3.651108            0.139214
4      1.465956            0.001352      3.515168            0.019830
5      1.465571            0.000001      3.512556            0.000385
6      1.465571            0.000000      3.512555            143E‐7
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼﻨﺪ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﮔﺎﻧﻪ‬
•‫در‬‫ﻗﺴﻤﺖ‬،‫ﻗﺒﻞ‬‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫را‬‫ﺗﺤﺖ‬‫ﺷﺮط‬f’ (α) ≠ 0‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫آوردﻳﻢ‬‫و‬α‫را‬‫ﻧﻴﺰ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻋﻨﻮان‬
‫ي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺳﺎده‬‫ﻓﺮض‬‫ﻧﻤﻮدﻳﻢ‬.
•‫ﻣﻄﺎﺑﻖ‬‫ﺷﻜﻞ‬،‫روﺑﺮو‬‫ﻣﺸﻜﻞ‬‫در‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫زﻣﺎﻧﻲ‬
‫ﻇﺎﻫﺮي‬‫ﺷﻮد‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬α‫دﻳﮕﺮ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ي‬‫ا‬‫ﺳﺎده‬‫ﻧﺒﺎﺷﺪ‬.
•α‫را‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ي‬‫ﻣﻜﺮر‬‫ي‬‫ﻣﺮﺗﺒﻪ‬k‫ام‬‫از‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f‫ﮔﻮﺋﻴﻢ‬‫اﮔﺮ‬:
44
0)(0)()()( )()1(
 
 kk
fbutfff  0)(0)()( )()1(
 
 kk
fbutfff 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻪ‬
‫ﻣﺸﻜﻼت‬‫ﻧﺎﺷﻲ‬‫از‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻜﺮر‬،‫ﻣﺎ‬‫را‬‫ﻣﺠﺒﻮر‬‫ﺑﻪ‬‫اﺻﻼح‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬.‫ﻓﺮض‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬f‫داراي‬‫ﻳﻚ‬
‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﺎﻧﻨﺪ‬α‫ﺑﺎ‬m‫ﺑﺎر‬‫ﺗﻜﺮار‬‫اﺳﺖ‬.‫اﺑﺘﺪا‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﺟﺪﻳﺪ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬:
‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﺑﺴﻂ‬‫ﺗﻴﻠﻮر‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f (x)‫ﺣﻮل‬
α‫ﺑﻪ‬‫ﺻﻮرت‬‫زﻳﺮ‬‫در‬‫آﻳﺪ‬‫ﻣﻲ‬:
‫ﺑﮕﻮﻧﻪ‬‫اي‬‫ﻛﻪ‬:
‫ﺑﺎ‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﮔﻴﺮي‬‫از‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬،‫ﻓﻮق‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫آورﻳﻢ‬‫ﻣﻲ‬:
45
( )
( )
'( )
f x
u x
f x

( ) ( ) ( )m
f x x h x 
( ) ( 1)
( ) ( )
( ) ( ) ...
! ( 1)!
m m
f f
h x x
m m
 


   

1 1
'( ) ( ) '( ) ( ) ( ) ( ) [( ) '( ) ( )]m m m
f x x h x m x h x x x h x mh x    
       
0)(0)()()( )()1(
 
 mm
fbutfff 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻪ‬
‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ‬‫از‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺗﻮان‬‫ﻣﻲ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫را‬‫ﺑﻪ‬‫ﻓﺮم‬‫زﻳﺮ‬‫ﻧﻮﺷﺖ‬:
‫ﻛﻪ‬‫در‬‫آن‬:
‫ﺑﺎﺷﺪ‬.‫از‬‫آﻧﺠﺎﻳﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬.‫دارﻳﻢ‬:
‫و‬
‫ﺑﺎ‬‫ﺗﻮﺟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫رواﺑﻂ‬،‫ﻓﻮق‬‫ﺗﻮان‬‫ﻣﻲ‬‫اﺳﺘﺒﺎط‬‫ﻛﺮد‬‫ﻛﻪ‬u(x)‫داراي‬‫ﻳﻚ‬‫ﺳﺎده‬‫رﻳﺸﻪ‬‫در‬x=α‫اﺳﺖ‬.‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﻋﻤﺎل‬‫روش‬
‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬u(x)‫و‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬‫ﻓﻮق‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫ﺷﻮد‬‫ﻣﻲ‬:
‫ﻛﻪ‬‫در‬‫اﻳﻦ‬‫راﺑﻄﻪ‬،m‫درﺟﻪ‬‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﮕﻲ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫را‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬.‫ي‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﻓﻮق‬‫را‬‫روش‬‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬
)Modified Newton Method(‫ﻣﻲ‬‫ﻧﺎﻣﻨﺪ‬.
46
( )
( )
'( )
f x
u x
f x

( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) '( ) ( )
x h x
u x x x
x h x mh x

 


  
 
( )
( )
( ) '( ) ( )
h x
x
x h x mh x



 
1
lim ( )
x
x
m



( )
( )
( )
!
m
f
h
m

 
1
lim '( ) lim[( ) '( ) ( )]
x x
u x x x x
m 
  
 
   
1
( )
'( )
n
n n
n
f x
x x m
f x
  
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬
‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺜﺎل‬1(‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫داراي‬‫ﻳﻚ‬‫ي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻀﺎﻋﻒ‬‫در‬1=x‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬.‫ﺑﺎ‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬
‫ﮔﺮﻓﺘﻦ‬0=0x‫و‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫اﻳﻦ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫را‬‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫و‬‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬‫ﺑﺰﻧﻴﺪ‬.
==========================================================================================
‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﻧﻤﻮداري‬‫از‬f (x)‫رﺳﻢ‬‫ﺷﺪه‬‫ﺗﻮﺳﻂ‬‫ﻧﺮم‬‫اﻓﺰار‬MATLAB‫در‬
‫ﺷﻜﻞ‬‫روﺑﺮو‬‫ﻧﺸﺎن‬‫داده‬‫ﺷﺪه‬‫اﺳﺖ‬.
‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬:‫ﻓﺮض‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬…,1x,0x‫ﻳﻚ‬‫ﺳﺮي‬‫از‬‫اﻋﺪاد‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺑﻪ‬
‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬α‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬‫و‬‫ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ‬nx-α=ne‫را‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﺑﮕﻴﺮﻳﻢ‬.
‫ﺣﺎل‬‫اﮔﺮ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬k‫و‬‫ﻋﺪد‬‫ﻣﺜﺒﺖ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫دﻳﮕﺮي‬‫ﻣﺜﻞ‬C‫ﻣﻮﺟﻮد‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬
‫ﺑﻪ‬‫اي‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬‫ﻛﻪ‬:
‫آﻧﮕﺎه‬k‫را‬‫ﻣﺮﺗﺒﻪ‬‫ﻳﺎ‬‫ي‬‫درﺟﻪ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬‫و‬C‫را‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫ﺧﻄﺎي‬‫ﻣﺠﺎﻧﺒﻲ‬‫ﻧﺎﻣﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬.
47
3 2
( ) 7 11 5f x x x x   
1|
lim n
kx
n
e
C
e


0 1 2 3 4 5
-15
-10
-5
0
5
10
15
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﻫ‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﺎي‬
‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬
‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺑﺎ‬‫ﺗﻮﺟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫ﻓﻮق‬‫و‬‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬‫ﻋﺪدي‬‫داده‬‫ﺷﺪه‬‫در‬‫ﺟﺪول‬،‫زﻳﺮ‬‫ﻣﺸﺎﻫﺪه‬‫ﺷﻮد‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫روش‬‫ﻧﻴ‬‫ﻮﺗﻦ‬
‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﺧﻄﻲ‬‫اﻣﺎ‬‫ﺑﺴﻴﺎر‬،‫ﻛﻨﺪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺳﻤﺖ‬=1α‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬.
48
>> newton('f12','df12',0,10^(-4),40)
____________________________________________________
iter x f(x) df(x) |xn+1-xn|
____________________________________________________
0 0.000000 -5.000000 11.000000 ---
1 0.454545 -1.352367 5.256198 0.454545
2 0.711835 -0.356084 2.554434 0.257290
3 0.851234 -0.091818 1.256523 0.139399
4 0.924307 -0.023352 0.622734 0.073073
5 0.961805 -0.005891 0.309935 0.037498
6 0.980813 -0.001480 0.154603 0.019008
7 0.990384 -0.000371 0.077209 0.009571
8 0.995186 -0.000093 0.038582 0.004802
9 0.997592 -0.000023 0.019285 0.002406
10 0.998795 -0.000006 0.009641 0.001204
11 0.999398 -0.000001 0.004820 0.000602
12 0.999699 -0.000000 0.002410 0.000301
13 0.999849 -0.000000 0.001205 0.000151
14 0.999925 -0.000000 0.000602 0.000075
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬
49
function newton2(f,df,x0,m,tol,n)
% The Modified Newton's method for solving the nonlinear
% equation f(x)=0.
iter=0;
u=feval(f,x0);
v=feval(df,x0);
err=abs(m*u/v);
disp('___________________________________________')
disp('iter x f(x) df(x) |xn+1-xn|')
disp('___________________________________________')
fprintf('%2.0f %12.6f %12.6f %12.6fn',iter,x0,u,v)
while (err>tol)&(iter<=n)&(v~=0)
x1=x0-m*u/v;
err=abs(x1-x0);
x0=x1;
u=feval(f,x0);
v=feval(df,x0);
iter=iter+1;
fprintf('%2.0f %12.6f %12.6f %12.6f
%12.7fn',iter,x0,u,v,err)
pause(1)
y(iter)=err;
end
if (v==0)
disp(' division by zero')
end
if (iter>n), disp(' Method failed to converge') ; end
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﻫ‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﺎي‬
‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬
‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬Modified Newton Method،‫و‬‫اﻋﻤﺎل‬‫داده‬‫ﻫﺎي‬‫ﻫﻤﺎن‬‫ﻣﺜﺎل‬‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺑﻪ‬
‫اﻳﻦ‬‫روش‬،‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮاﻧﻴﺪ‬‫ﺑﺒﻴﻨﻴﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻫﺎ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﺧﻄﻲ‬‫و‬‫ﺑﺴﻴﺎر‬،‫ﺳﺮﻳﻊ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺳﻤﺖ‬=1α‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد‬.
50
>> newton2('f12','df12',0,2,10^(‐2),40)
________________________________________________
iter xn f(xn)                 df(xn)       |xn+1‐xn|
___________________________________________________
0      0.000000     ‐5.000000     11.000000
1      0.909091     ‐0.033809      0.752066     0.9090909
2      0.999001     ‐0.000004      0.007995     0.0899101
3      1.000000     ‐0.000000      0.000001     0.0009989
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬
‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺜﺎل‬2(‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫داراي‬‫ﻳﻚ‬‫ي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻀﺎﻋﻒ‬‫در‬3=x‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬.‫ﺑﺎ‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬
‫ﮔﺮﻓﺘﻦ‬0=0x‫و‬2m=‫و‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﺑﺴﻂ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫را‬‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫و‬‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬‫ﺑﺰﻧﻴﺪ‬.
==========================================================================================
‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﻧﻤﻮداري‬‫از‬f (x)‫ﺗﻮﺳﻂ‬‫ﻧﺮم‬‫اﻓﺰار‬MATLAB‫در‬‫ﺷﻜﻞ‬‫روﺑﺮو‬
‫ﻧﺸﺎن‬‫داده‬‫ﺷﺪه‬‫اﺳﺖ‬.
‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮاﻧﻴﻢ‬‫ﺗﻮاﺑﻌﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫و‬‫ﺳﭙﺲ‬
‫در‬‫ﻗﺎﻟﺐ‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬newton2‫ﻛﻪ‬‫ﻫﻤﺎن‬
‫ﻓﺮم‬‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬،‫اﺳﺖ‬
‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬:
51
1834)( 23
 xxxxf
-2 -1 0 1 2 3 4 5
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
13( );
^3 4* ^2 3* 18;
13( );
3* ^2 8* 3;
function f f x
f x x x
function f df x
f x x

   

  
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﻫ‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﺎي‬
‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬
‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬Modified Newton Method،‫و‬‫اﻋﻤﺎل‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫ﺻﻔﺤﻪ‬‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺑﻪ‬‫روش‬
‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬،‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮاﻧﻴﺪ‬‫ﺑﺒﻴﻨﻴﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻫﺎ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﺧﻄﻲ‬‫و‬‫ﺑﺴﻴﺎر‬،‫ﺳﺮﻳﻊ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺳﻤﺖ‬=3α‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮﻧﺪ‬.
52
>> newton2('f13','df13',0,2,10^(‐2),40)
__________________________________________________
iter xn f(xn)                   df(xn)              |xn+1‐xn|
__________________________________________________
0      0.000000        18.000000         ‐3.000000                ‐‐‐
1    12.000000     1134.000000      333.000000       12.0000000
2      5.189189        34.454544         36.269540         6.8108108
3      3.289273          0.442600           3.143766         1.8999162
4      3.007700          0.000297           0.077175         0.2815733
5      3.000006          0.000000           0.000059         0.0076938
>> newton('f13','df13',1,10^(‐2),40)
___________________________________________
iter x      f(x)      df(x)      |xn+1‐xn|
____________________________________________
0      1.000000     12.000000     ‐8.000000
1      2.500000      1.125000     ‐4.250000      1.500000
2      2.764706      0.263790     ‐2.186851      0.264706
3      2.885331      0.064237     ‐1.107240      0.120625
4      2.943347      0.015866     ‐0.556906      0.058015
5      2.971837      0.003944     ‐0.279255      0.028490
6      2.985958      0.000983     ‐0.139826      0.014122
7      2.992989      0.000245     ‐0.069962      0.007031
8      2.996497      0.000061     ‐0.034993      0.003508
9      2.998249      0.000015     ‐0.017500      0.001752
10      2.999125      0.000004     ‐0.008751      0.000876
11      2.999562      0.000001     ‐0.004376      0.000438
12      2.999781      0.000000     ‐0.002188      0.000219
13      2.999891      0.000000     ‐0.001094      0.000109
14      2.999945      0.000000     ‐0.000547      0.000055
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫و‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ ‫ﺑﺮرﺳﻲ‬
•‫در‬‫ﺟﻬﺖ‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬‫ﻛﺮدن‬‫ي‬‫درﺟﻪ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬‫در‬‫ﻫﺎي‬‫روش‬Newton‫و‬Secant،‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫اراﺋﻪ‬
‫دﻫﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬:
‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬:‫ﻓﺮض‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬…,1x,0x‫ﻳﻚ‬‫ﺳﺮي‬‫از‬‫اﻋﺪاد‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬α‫ﻫﻤﮕﺮا‬
‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬‫و‬‫ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ‬nx-α=ne‫را‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﺑﮕﻴﺮﻳﻢ‬.‫ﺣﺎل‬‫اﮔﺮ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬k‫و‬‫ﻋﺪد‬‫ﻣﺜﺒﺖ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫دﻳﮕﺮي‬
‫ﻣﺜﻞ‬C‫ﻣﻮﺟﻮد‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬‫ﺑﻪ‬‫اي‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬‫ﻛﻪ‬:
‫آﻧﮕﺎه‬k‫را‬‫ﻣﺮﺗﺒﻪ‬‫ﻳﺎ‬‫ي‬‫درﺟﻪ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬‫و‬C‫را‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫ﺧﻄﺎي‬‫ﻣﺠﺎﻧﺒﻲ‬‫ﻧﺎﻣﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬.
•‫ﺣﺎل‬‫ﻣﻴﺰان‬‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬‫را‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺳﺎده‬‫ﻳﻚ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺮ‬‫دو‬‫روش‬Newton‫و‬Secant
‫اﻣﺘﺤﺎن‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬.‫اﺑﺘﺪا‬‫روش‬Newton‫را‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﮔﻴﺮﻳﻢ‬‫ﻣﻲ‬.
53
1|
lim n
kx
n
e
C
e



‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫و‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ ‫ﺑﺮرﺳﻲ‬
•‫ﺣﺎل‬‫ﻣﻴﺰان‬‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬‫را‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺳﺎده‬‫ﻳﻚ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺮ‬‫دو‬‫روش‬Newton‫و‬Secant
‫اﻣﺘﺤﺎن‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬.‫اﺑﺘﺪا‬‫روش‬Newton‫را‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﮔﻴﺮﻳﻢ‬‫ﻣﻲ‬.
•‫ﻃﺒﻖ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫دارﻳﻢ‬:
•‫اﮔﺮ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f‫دوﺑﺎر‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﭘﺬﻳﺮ‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﺳﺮي‬‫ﺗﻴﻠﻮر‬f‫ﺣﻮل‬nx‫ﻋﺒﺎرت‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫ﻣﻲ‬‫دﻫﺪ‬:
‫ﻛﻪ‬‫در‬‫آن‬ξ‫ﺑﻴﻦ‬nx‫و‬α‫ﻗﺮار‬‫دارد‬.
•‫ﭼﻮن‬f (α) = 0‫و‬f’ (α) ≠ 0‫ﺑﺮﻗﺮار‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ؛‬‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ‬‫از‬‫ﺗﺮﻛﻴﺐ‬‫ﻛﺮدن‬‫دو‬‫راﺑﻄﻪ‬‫ﻓﻮق‬‫دارﻳﻢ‬:
54
1
( )
, 0
'( )
n
n n
n
f x
x x n
f x
   1 1
( )
'( )
n
n n n
n
f x
e x x
f x
      
2
( )
( ) ( ) ( ) '( ) ''( )
2
n
n n n n
x
f a f x x f x f

 

   
2 2
1
''( ) ''( )
( )
2 '( ) '( )
n n
n n n
n n
f f
e x e
f x f x
 
     
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫و‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ ‫ﺑﺮرﺳﻲ‬
•‫در‬‫ﻧﺘﻴﺠﻪ‬‫اﮔﺮ‬α‫ﻳﻚ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺳﺎده‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻳﺎ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻋﺒﺎرت‬‫دﻳﮕﺮ‬f’ (α) ≠ 0‫آﻧﮕﺎه‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬
‫ﻧﺸﺎن‬‫دﻫﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫روش‬Newton‫ﺑﻪ‬‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺮﺗﺒﻪ‬‫دو‬
‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﺧﻮاﻫﺪ‬‫ﺑﻮد‬.‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬‫اﻳﻦ‬‫ﻣﻮﺿﻮع‬‫ﺗﻮاﻧﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺷﻜﻞ‬‫ﻧﺸﺎن‬‫داده‬‫ﺷﻮد‬‫ﻛﻪ‬‫ﺧﻄﺎي‬
‫روش‬Secant‫ي‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ارﺿﺎ‬‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬:
•‫ﻛﻪ‬‫در‬‫آن‬‫و‬‫ﻛﻮﭼﻜﺘﺮﻳﻦ‬‫ﻫﺎي‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺷﺎﻣﻞ‬nx،α‫و‬1n+x‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬.‫ﺑﻪ‬‫ﻫﻤﻴﻦ‬،‫ﺧﺎﻃﺮ‬‫روش‬
Secantً‫ﺎ‬‫ﺗﻘﺮﻳﺒ‬‫داراي‬‫ﺳﺮﻋﺖ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬‫ﺑﺎ‬‫روش‬Newton‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬.
55
2 2
1
''( ) ''( )
( )
2 '( ) '( )
n n
n n n
n n
f f
e x e
f x f x
 
     
1 1
''( )
2 '( )
n
n n n
n
f
e e e
f


 
nn
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬)Fixed-Point(
56
‫ﺗﻤﺎﻣﻲ‬‫ﻫﺎ‬‫روش‬‫ﻳﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺗﺎ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺣﺎل‬‫ﻣﻮرد‬‫ﺑﺤﺚ‬‫و‬‫ﺑﺮرﺳﻲ‬‫ﻗﺮار‬‫ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ‬‫ﻣﺜﺎل‬‫ﻫﺎﻳﻲ‬
‫از‬‫ﻫﺎي‬‫روش‬‫ﺗﻜﺮار‬‫ﻋﻤﻠﻴﺎت‬‫ﺑﻮدﻧﺪ‬.‫در‬‫اﻳﻦ‬‫ﺑﺨﺶ‬‫ﻳﻚ‬‫ﺷﻴﻮه‬‫ي‬‫ﻣﻬﻢ‬‫دﻳﮕﺮ‬‫از‬
‫ﻋﻤﻠﻴﺎت‬‫ﺗﻜﺮار‬‫را‬‫ﺑﺮاي‬‫ﺣﻞ‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﺑﻪ‬‫ﻓﺮم‬g(x)=x‫ﻣﻌﺮﻓﻲ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻧﻤﺎﻳﻴﻢ‬.‫روش‬
‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﺗﻌﻴﻴﻦ‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫اي‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫از‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬g‫ﺑﻪ‬‫ﻛﺎر‬‫رود‬‫ﻣﻲ‬،‫در‬‫اﺑﺘﺪا‬‫از‬
‫ﻳﻚ‬‫ﺣﺪس‬‫اوﻟﻴﻪ‬‫ﻣﺜﻞ‬0p‫آﻏﺎز‬‫ﺷﻮد‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺣﺪس‬‫اوﻟﻴﻪ‬،‫ﻳﻚ‬‫ﺳﺮي‬‫از‬
‫ﻣﻘﺎدﻳﺮ‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫آﻣﺪه‬‫از‬‫ﻃﺮﻳﻖ‬‫روش‬
‫را‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻨﺪ‬.
‫اﮔﺮ‬g‫ﻳﻚ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ‬‫و‬‫ﭘﺮوﺳﻪ‬‫ﻓﻮق‬‫ﺑﻪ‬‫ﻣﻘﺪار‬α‫ﻫﻤﮕﺮا‬،‫ﺷﻮد‬‫ﻳﻌﻨﻲ‬‫اﮔﺮ‬n‫ﺑﻪ‬
‫ﺳﻤﺖ‬∞،‫ﻣﻴﻞ‬‫ﻛﺮده‬‫و‬α=np‫ﮔﺮدﻳﺪ‬‫ﺟﻮاب‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻓﺮم‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﻫﻤﻴﻦ‬
‫ﺻﻔﺤﻪ‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫ﻣﻲ‬‫آﻳﺪ‬.‫ﺑﻄﻮر‬‫ﻫﻨﺪﺳﻲ‬،‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬p‫از‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬g‫ﻣﺤﻞ‬‫ﺑﺮﺧﻮرد‬
‫ﺧﻂ‬y=x‫و‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬y=g(x)‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬.
1 ( ), 0,1, 2...n np g p n  
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬
‫ﺷﻜﻞ‬2-‫ﺗﻜﺮار‬Fixed-Point‫واﮔﺮاﻳﻲ‬ ‫و‬
‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫از‬ ‫آن‬
57
‫ﺷﻜﻞ‬1-‫ﺗﻜﺮار‬ ‫روش‬Fixed-Point‫و‬
‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫آن‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
58
‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
59
‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬
‫ﻗﻀﻴﻪ‬‫ﻣﻘﺪار‬‫ﻣﺘﻮﺳﻂ‬:‫اﮔﺮ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f‫ﺑﺮ‬‫روي‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺑﺴﺘﻪ‬[a b]‫ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ‬‫ﺑﻮده‬‫و‬‫در‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺑﺎز‬(a b)‫ﭘﺬﻳﺮ‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬
‫در‬‫اﻳﻨﺼﻮرت‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬c‫ﻣﺘﻌﻠﻖ‬‫ﺑﻪ‬‫ي‬‫ﺑﺎزه‬(a b)‫وﺟﻮد‬‫ﺧﻮاﻫﺪ‬‫داﺷﺖ‬‫ﺑﻪ‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬‫اي‬‫ﻛﻪ‬:
))(()()( abcfafbf 
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
60
‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬
‫ﻗﻀﻴﻪ‬‫زﻳﺮ‬‫اﺑﺰاري‬‫ﻣﻬﻢ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻛﺮدن‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬‫وﺟﻮد‬‫ﻳﺎ‬‫ﻋﺪم‬‫وﺟﻮد‬‫ﺟﻮاب‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻳﻚ‬‫ﻣﺴﺌﻠﻪ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬.
‫ﻗﻀﻴﻪ‬‫ﻣﻘﺪار‬‫ﻣﻴﺎﻧﻲ‬:‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ‬f‫ﺑﺮ‬‫روي‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺑﺴﺘﻪ‬[a b]‫ﻣﻔﺮوض‬‫اﺳﺖ‬.‫اﮔﺮ‬w‫ﻫﺮ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﺑﻴﻦ‬f(a)‫و‬f(b)
‫ﺑﺎﺷﺪ‬،‫در‬‫اﻳﻨﺼﻮرت‬‫ﺣﺪاﻗﻞ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬c‫ﻣﺘﻌﻠﻖ‬‫ﺑﻪ‬‫ي‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺑﺎز‬(a b)‫وﺟﻮد‬‫ﺧﻮاﻫﺪ‬‫داﺷﺖ‬‫ﺑﻪ‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬‫اي‬‫ﻛﻪ‬
‫ﺑﺮﻗﺮار‬‫ﺧﻮاﻫﺪ‬‫ﺑﻮد‬. wcf )(
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
61
‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬
‫ﻗﺒﻞ‬ ‫ﻗﻀﻴﻪ‬ ‫دو‬
‫و‬
‫ﺑﺎ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
62
‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫از‬ ‫ﻫﺎﻳﻲ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬
1:
‫ﻗﺒ‬ ‫ﻗﻀﯿﻪ‬‫ﻞ‬
‫و‬ ‫ﻧﻤﻮده‬ ‫ﺻﺪق‬ ‫ﻗﺒﻞ‬
==============================================================================================================================
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
63
‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫از‬ ‫ﻫﺎﻳﻲ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬
2:
==============================================================================================================================
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
64
‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫از‬ ‫ﻫﺎﻳﻲ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬
3:
===================================================================================================================================
‫ب‬‫اﻟﻒ‬n
1
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
4
1
1.00000000
1.30000000
1.53100000
1.69660000
1.80875742
1.88159708
1.92755632
1.95600899
1.97341187
1.98397643
1.99036018
1.99420682
1.99652073
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
‫ﺟﺪول‬‫روﺑﺮو‬‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫از‬‫اﻋﻤﺎل‬‫روش‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫را‬‫ﺑﺮاي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻃ‬‫ﺒﻖ‬
‫ﺣﺎﻟﺖ‬‫ﻫﺎي‬)‫اﻟﻒ‬(‫و‬)‫ب‬(‫ﻧﺸﺎن‬‫ﻣﻲ‬‫دﻫﺪ‬.‫از‬‫آﻧﺠﺎﺋﻴﻜﻪ‬‫ﺟﻮاب‬‫دﻗﻴﻖ‬‫ﺣﻞ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ذﻛﺮ‬
‫ﺷﺪه‬‫در‬‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺜﺎل‬‫ﺑﺮاﺑﺮ‬2.0‫ﻣﻲ‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﺑﺎ‬‫ﺗﻮﺟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫اﻧﺘﺨﺎب‬g(x)،‫دﻳﺪه‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد‬
‫ﻛﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻫﺎي‬‫ﺣﺎﻟﺖ‬)‫اﻟﻒ‬(‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫و‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻫﺎي‬‫ﺣﺎﻟﺖ‬)‫ب‬(‫واﮔﺮا‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬.
1
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬
•‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬
65
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬)Fixed-point(
66
function fixed(g,x0,tol,n)
% The fixed point iteration method for solving the nonlinear
% equation f(x)=0.
iter=0;
u=feval(g,x0);
err=abs(u-x0);
disp('_________________________________________')
disp('iter x g(x) |xn+1-xn|')
disp('_________________________________________')
fprintf('%2.0f %12.6f %12.6fn',iter,x0,u)
while (err>tol)&(iter<=n)
x1=u;
err=abs(x1-x0);
x0=x1;
u=feval(g,x0);
iter=iter+1;
fprintf('%2.0f %12.6f %12.6f %12.8fn',iter,x0,u,err)
end
if (iter>n)
disp('Method failed to converge')
end
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬
67
•‫ﺑﺴﻂ‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻣﻌﺮﻓﻲ‬‫ﺷﺪه‬‫در‬‫ﻗﺴﻤﺖ‬‫ﻫﺎي‬‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﻚ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫ﺗﻚ‬‫ﻣﺘﻐﻴﺮ‬‫ه‬‫ﺑﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬
‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫ﭼﻨﺪ‬‫ﻣﺘﻐﻴﺮه‬.
•‫ﻣﺸﻜﻞ‬‫اﺻﻠﻲ‬‫ﭘﻴﭽﻴﺪﮔﻲ‬‫ﺑﻴﺸﺘﺮ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬‫ﺻﻔﺮﻫﺎي‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫اﺳﺖ‬.
•‫ﺑﺎ‬‫ﺷﺮوع‬‫از‬‫ﻳﻚ‬‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫اوﻟﻴﻪ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺮ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫،روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫را‬‫ﺑﺎ‬‫ي‬‫ﺻﻔﺤﻪ‬‫ﻣﻤﺎس‬‫ﺑﺮ‬‫آﻧﻬﺎ‬
‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫ﻣﻲ‬‫زﻧﺪ‬‫و‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﺸﺘﺮك‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫از‬‫ﺣﻞ‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫ﻣﻘﺪار‬‫ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ‬‫ﺑﻌﺪي‬‫را‬‫اﻳﺠﺎد‬‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬.
•‫ﺑﺮاي‬‫ﻓﻬﻤﻴﺪن‬‫اﻳﻨﻜﻪ‬‫ﭼﻄﻮر‬‫اﻳﻦ‬‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬‫ﻛﺎر‬،‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫اﺑﺘﺪا‬‫دﺳﺘﮕﺎﻫﻲ‬‫از‬‫دو‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ي‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺻﻮرت‬‫زﻳﺮ‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬
‫ﻣﻲ‬‫ﮔﻴﺮﻳﻢ‬:
1 1 2
2 1 2
( , ) 0
( , ) 0
f x x
f x x


‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬
68
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬
69
‫ﺑﺎﻻ‬
2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬
70
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬
71
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬
72
‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫و‬‫آﻏﺎز‬‫از‬)1-,1=()0(x‫ﺣﻞ‬‫ﻛﻨﻴﺪ‬.‫اﻳﻦ‬‫ﻋﻤﻠﻴﺎت‬‫را‬‫ﺗﺎ‬
‫زﻣﺎﻧﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫اﺳﺖ‬‫را‬‫ﺗﻜﺮار‬‫ﻛﺮده‬‫و‬‫اداﻣﻪ‬‫دﻫﻴﺪ‬.
==============================================================================================
‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫اﺑﺘﺪا‬‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ‬‫ژاﻛﻮﺑﻴﻨﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫زﻳﺮ‬‫ﻓﺮﻣﻮل‬‫ﻫﺎي‬‫زﻳﺮ‬‫ﺗﺸﻜﻴﻞ‬‫دﻫﻴﻢ‬:
‫در‬‫ي‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬(1,-1)‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﺑﺮداري‬‫و‬‫ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ‬‫ژاﻛﻮﺑﻴﻦ‬‫ﻣﻘﺎدﻳﺮ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ﮔﻴﺮﻧﺪ‬‫ﻣﻲ‬:
‫دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻞ‬‫ﻫﺎي‬‫ﺟﻮاﺑﻬﺎي‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬.‫ﺟﻮاب‬‫ﻫﺎي‬‫آن‬‫ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ‬‫از‬:
6
|| || max{| |} 10ix x 
   
3
1 1 2 1 2
2
2 1 2 1 2
( , ) 3 21 0
( , ) 2 2 0
f x x x x
f x x x x
   
   
2
1 2
1 2
1
3 6
( , )
2 2
x x
J x x
x
 
  
 
17 3 6
(1 1) , (1 1)
1 2 2
F J
    
      
   
(0) (0)
1 2,x x 
(0)
1
(0)
2
3 6 17
2 2 1
x
x
     
     
     
(0)
1(0)
(0)
2
1.555556
2.05556
x
x
x
   
         
2
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬‫ﻮﺗﻦ‬
73
‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ‬،‫ﺑﻌﺪي‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫از‬‫ﺗﻜﺮار‬‫روش‬‫ﻋﺒﺎرت‬‫اﺳﺖ‬‫از‬:
‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬،‫ﺳﻪ‬‫ي‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺑﻌﺪي‬‫ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ‬‫از‬:
‫اﻳﻦ‬‫ﻣﺜﺎل‬‫ﻧﺸﺎن‬‫داد‬‫ﻛﻪ‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮاﻧﺪ‬‫ﺑﺴﻴﺎر‬‫ﺳﺮﻳﻊ‬‫ﻳﻚ‬‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬‫اوﻟﻴﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ي‬‫اﻧﺪازه‬‫ﻛﺎﻓﻲ‬‫ﻧﺰدﻳﻚ‬‫ﺑﻪ‬‫ﭘ‬‫ﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺴﺌﻠﻪ‬‫را‬
‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫دﻫﺪ‬.‫ﻳﻜﻲ‬‫از‬‫ﻣﺸﻜﻼت‬‫روش‬،‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻧﻴﺎز‬‫ﺑﻪ‬‫ﺣﻞ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬‫زﻳﺮ‬‫درﻫﺮ‬‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫اﻟﺒﺘﻪ‬‫ﻃﺒ‬‫ﻖ‬‫ﻣﻄﺎﻟﺐ‬
‫ﻓﺼﻞ‬‫دوم‬‫از‬‫ﺳﺮي‬‫آﻣﻮزش‬‫ﻫﺎي‬،‫ﺣﺎﺿﺮ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺻﻮرت‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻗﺎﺑﻞ‬‫ﺣﻞ‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬:
(1)
1(1)
(1)
2
1 1.555556 2.555556
1 2.055556 3.055556
x
x
x
       
                    
(2) (3) (4)1.865049 1.661337 1.643173
, ,
2.500801 2.359271 2.349844
x x x
     
              
( )
1 11 1
1
( )
1
. .
. .
. .
i
n
n n
i
n nn
x ff f
x x
f f
x x fx
     
    
      
       
          
          

  

‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬ ‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬
74
function newton_sys(F,JF,xx0,tol,maxit)
% F is the system given by an (n x 1) matrix;
% JF is the Jacobian of F given by an (n x n) matrix;
% xx0 is the (n x 1) initial vector, tol ia a tolerance;
% max_it is the maximum number of iterations.
x0=xx0
iter=1;
while(iter<=maxit)
y=-feval(JF,x0)feval(F,x0);
xn=x0+y;
err= max(abs(xn-x0));
if (err<=tol)
x=xn;
fprintf(' Newton''s method converges after %3.0f iterations to n',iter)
x
return;
else
x0=xn;
end
iter=iter+1;
end
disp('Newton''s method does not converge')
x=xn;
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬‫ﻮﺗﻦ‬
75
‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺑﺮاي‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫ﺗﻮاﺑﻌﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫زﻳﺮ‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬:
‫ﺳﭙﺲ‬‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫را‬‫در‬‫ﻗﺎﻟﺐ‬‫آرﮔﻮﻣﺎن‬‫ﻫﺎي‬‫ورودي‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬newton_sys(f,jf,xx0,tol,n)‫ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ‬‫ﻧﻤﻮد‬.
];2*22.^;212.^*33.^[
);2();1(
)(1



yxyxf
XyXx
Xfffunction
]2,*2;*6,2.^*3[
);2();1(
)(1
xyxjf
XyXx
Xjfjffunction


 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬‫ﻮﺗﻦ‬
76
‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺑﺮاي‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫ﺗﻮاﺑﻌﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫زﻳﺮ‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬:
‫ﺳﭙﺲ‬‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫را‬‫در‬‫ﻗﺎﻟﺐ‬‫آرﮔﻮﻣﺎن‬‫ﻫﺎي‬‫ورودي‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬newton_sys(‘f1’,’jf1’,xx0,tol,n)‫ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ‬
‫ﻧﻤﻮد‬.
];2*22.^;212.^*33.^[
);2();1(
)(1



yxyxf
XyXx
Xfffunction
]2,*2;*6,2.^*3[
);2();1(
)(1
xyxdf
XyXx
Xjfjffunction


 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
77
‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
78
‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
79
‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
80
‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬
(1‫ﺑﺮرﺳﻲ‬‫ﺷﻮد‬‫در‬‫ﻧﺮم‬‫اﻓﺰار‬MATLAB،‫از‬‫ﭼﻪ‬‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬‫ﻋﺪدي‬‫ﺑﺮاي‬‫ﭘﻴﺪا‬‫ﻛﺮد‬‫رﻳﺸﻪ‬
‫ﻫﺎي‬‫ﻳﻚ‬‫ﭼﻨﺪ‬‫ﺟﻤﻠﻪ‬‫اي‬‫ﺗﻮﺳﻂ‬‫دﺳﺘﻮر‬roots‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد؟‬
(2‫ﻏﻴﺮ‬‫از‬‫دﺳﺘﻮر‬roots‫ﭼﻪ‬‫دﺳﺘﻮرات‬‫و‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫دﻳﮕﺮي‬‫در‬‫ﻧﺮم‬‫اﻓﺰار‬MATLAB‫ﺑﺮاي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬
‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫ﻳﺎﻓﺖ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد؟‬
81
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
83
‫ﻓﺮادرس‬ ‫در‬ ‫ﺷﺪه‬ ‫ﻣﻄﺮح‬ ‫ﻧﻜﺎت‬ ‫ﻣﺒﻨﺎي‬ ‫ﺑﺮ‬ ‫ﻫﺎ‬ ‫اﺳﻼﻳﺪ‬ ‫اﻳﻦ‬
»‫اﻓﺰار‬ ‫ﻧﺮم‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﭘﻴﺸﺮﻓﺘﻪ‬ ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫آﻣﻮزش‬MATLAB«
‫اﺳﺖ‬ ‫ﺷﺪه‬ ‫ﺗﻬﻴﻪ‬.
		
‫ﻧﻤﺎﻳﻴﺪ‬ ‫ﻣﺮاﺟﻌﻪ‬ ‫زﻳﺮ‬ ‫ﻟﻴﻨﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫آﻣﻮزش‬ ‫اﻳﻦ‬ ‫ﻣﻮرد‬ ‫در‬ ‫ﺑﻴﺸﺘﺮ‬ ‫اﻃﻼﻋﺎت‬ ‫ﻛﺴﺐ‬ ‫ﺑﺮاي‬.
		
faradars.org/fvmth102
		
‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB
faradars.org/fvmth102
‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬
FaraDars.org

More Related Content

More from faradars

More from faradars (20)

آموزش فیزیک الکتریسیته - فصل ششم تا نهم
آموزش فیزیک الکتریسیته - فصل ششم تا نهمآموزش فیزیک الکتریسیته - فصل ششم تا نهم
آموزش فیزیک الکتریسیته - فصل ششم تا نهم
 
آموزش فیزیک الکتریسیته - فصل یکم تا پنجم
آموزش فیزیک الکتریسیته - فصل یکم تا پنجمآموزش فیزیک الکتریسیته - فصل یکم تا پنجم
آموزش فیزیک الکتریسیته - فصل یکم تا پنجم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس دهم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس دهمآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس دهم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس دهم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس نهم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس نهمآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس نهم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس نهم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس هشتم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس هشتمآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس هشتم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس هشتم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس هفتم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس هفتمآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس هفتم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس هفتم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس ششم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس ششمآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس ششم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس ششم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس پنجم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس پنجمآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس پنجم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس پنجم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس چهارم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس چهارمآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس چهارم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس چهارم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس سوم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس سومآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس سوم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس سوم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس دوم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس دومآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس دوم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس دوم
 
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس یکم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس یکمآموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس یکم
آموزش ذخیره و بازیابی اطلاعات - درس یکم
 
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش سوم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش سومآموزش ترمودینامیک ۲ بخش سوم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش سوم
 
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش هشتم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش هشتمآموزش ترمودینامیک ۲ بخش هشتم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش هشتم
 
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش دوم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش دومآموزش ترمودینامیک ۲ بخش دوم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش دوم
 
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش هفتم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش هفتمآموزش ترمودینامیک ۲ بخش هفتم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش هفتم
 
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش ششم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش ششمآموزش ترمودینامیک ۲ بخش ششم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش ششم
 
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش اول
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش اولآموزش ترمودینامیک ۲ بخش اول
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش اول
 
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش پنجم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش پنجمآموزش ترمودینامیک ۲ بخش پنجم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش پنجم
 
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش چهارم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش چهارمآموزش ترمودینامیک ۲ بخش چهارم
آموزش ترمودینامیک ۲ بخش چهارم
 

آموزش محاسبات عددی - بخش ششم

  • 1. ‫عددی‬ ‫محاسبات‬ ‫کمک‬ ‫به‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫عددی‬ ‫محاسبات‬MATLAB «‫های‬ ‫روش‬‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫معادالت‬ ‫یابی‬ ‫ریشه‬ ‫عددی‬» ‫مدرس‬: ‫تاشک‬ ‫اشکان‬ ‫تحصیلی‬ ‫رشته‬ ‫و‬ ‫درجه‬ ‫برق‬ ‫مهندسی‬ ‫دکترای‬-‫دانشگاه‬ ‫مدرس‬ ‫و‬ ‫سیستم‬ ‫گرایش‬ ‫مخابرات‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 2. ‫ﻓﺼﻞ‬ ‫ﻋﻨﺎوﻳﻦ‬‫ﺷﺸﻢ‬ ‫ﻓﺼﻞ‬‫ﺷﺸﻢ‬:‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬ 1-‫ﻣﻘﺪﻣﻪ‬‫ﻣﺴﺄﻟﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬ -‫اﻧﻮاع‬‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬‫ﻫﺎي‬‫ﻋﺪدي‬‫ﺑﺮاي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬ 2-‫روش‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻋﺪدي‬‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻣﺤﺪود‬‫ﻳﺎ‬‫ﺑﺴﺘﻪ‬)‫ﺑﻪ‬‫ﻫﻤﺮاه‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬MATLAB( -‫روش‬‫ﻧﺼﻒ‬‫ﻛﺮدن‬‫ﻳﺎ‬Bisection -‫روش‬‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬‫ﻳﺎ‬‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬‫ﺧﻄﺎ‬‫ﻳﺎ‬Regula Falsi‫ﻳﺎ‬False Position 3-‫روش‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻋﺪدي‬‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬‫ﻳﺎ‬‫ﺑﺎز‬)‫ﺑﻪ‬‫ﻫﻤﺮاه‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬MATLAB( -‫روش‬‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬)Secant( -‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻮن‬-‫راﻓﺴﻮن‬)Newton-Raphson(‫ﺳﺎده‬‫و‬‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ -‫روش‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬)Fixed-Point( 4-‫ﺣﻞ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﻫﺎي‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻮن‬)‫ﺑﻪ‬‫ﻫﻤﺮاه‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab( 2 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 3. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﻣﻘﺪﻣﻪ‬ ‫اﻫﺪاف‬: •‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬ •‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻫﺎي‬‫ﭼﻨﺪﺟﻤﻠﻪ‬‫اي‬ •‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬ ‫دﺳﺘﻪ‬‫ﺑﻨﺪي‬‫روش‬‫ﻫﺎي‬‫ﻋﺪدي‬ •‫ﻋﺪم‬‫واﺑﺴﺘﮕﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬ •‫واﺑﺴﺘﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬ 3 ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫دوم‬ ‫ﺑﻨﺪي‬ ‫دﺳﺘﻪ‬ ‫ﻋﺪدي‬ •‫ﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬ •‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬: •‫ﺧﻄﺎ‬ ‫و‬ ‫ﺳﻌﻲ‬ •‫ﻣﻨﺤﻨﻲ‬ ‫رﺳﻢ‬ •‫ﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬)‫ﺑﺴﺘﻪ‬( •‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 4. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬ •‫ﺧﻄﺎ‬ ‫و‬ ‫ﺳﻌﻲ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬:‫ﺟﻮاب‬ ‫ﻓﺮض‬x = α‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬ ،f(α)‫ﺗﺎ‬ ‫آﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ،f(α)≈0‫اﻧﺘﻬﺎ‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬ ‫ﺗﻮﻗﻒ‬. •‫روش‬‫رﺳﻢ‬‫ﻣﻨﺤﻨﻲ‬:‫رﺳﻢ‬)x(f‫و‬‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬‫ﻣﺤﻞ‬‫ﺗﻘﺎﻃﻊ‬‫آن‬‫ﺑﺎ‬‫ﻣﺤﻮر‬x،‫ﻫﺎ‬‫در‬‫ﻏﻴﺮ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺻﻮرت‬‫ﺗﺒﺪﻳﻞ‬ )x(f=)x(1f-)x(2f‫و‬‫رﺳﻢ‬‫آﻧﻬﺎ‬‫و‬‫ﺗﻼﻗﻲ‬‫دادن‬‫ﺑﺎﻳﻜﺪﻳﮕﺮ‬ •‫ﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬)‫ﺑﺴﺘﻪ‬( •‫ﻓﺮض‬‫ﺟﻮاب‬‫در‬‫ﻣﺤﺪوده‬a < x < b،‫ﻛﺎﻫﺶ‬‫داﻣﻨﻪ‬‫ﺑﺼﻮرت‬،‫ﺳﻴﺴﺘﻤﺎﺗﻴﻚ‬‫ﺑﺎ‬‫ﺣﻔﻆ‬‫ﺟﻮاب‬‫در‬ ‫داﺧﻞ‬‫داﻣﻨﻪ‬. •‫ﻣﺘﺪاول‬ ‫روش‬ ‫دو‬: 1(‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬‫ﺗﺼﻨﻴﻒ‬ ‫ﻳﺎ‬ ‫ﺑﺎزه‬(bisection method) 2(‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬(False position or regula falsi) 4 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 5. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬ ‫اداﻣﻪ‬ •‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬ •‫ﻋﺪم‬‫ﺣﻔﻆ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫در‬‫ﻣﺤﺪوده‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬. •‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫اﻃﻼﻋﺎت‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫ﺟﻮاب‬. •‫ﭼﻬﺎر‬‫روش‬‫ﻣﺘﺪاول‬: 1.‫روش‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬،‫ﺛﺎﺑﺖ‬ 2.‫روش‬،‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ 3.‫روش‬‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬. 4.‫روش‬‫ﻣﻮﻟﺮ‬. *‫در‬‫اﻳﻨﺠﺎ‬‫ﺗﻨﻬﺎ‬‫ﺳﻪ‬‫روش‬‫اول‬‫از‬‫ﺷﻴﻮه‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬‫ﻣﻮرد‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬. 5 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 6. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫ﻣﺤﺪود‬ ‫داﻣﻨﻪ‬ )‫ﺑﺴﺘﻪ‬( 6 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 7. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬)Bisection( •‫رﻳﺎﺿﻲ‬ ‫ﺑﻴﺎن‬:f(x)=0 •‫روش‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫ﻣﺤﺪودﻳﺖ‬:‫ﻣﻌﻴﻦ‬ ‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻳﻚ‬. •‫رﻳﺎﺿﻴﺎﺗﻲ‬ ‫ﻓﺮﺿﻴﺎت‬: •y = f(x)‫درﺑﺎزه‬[a,b]‫اﺳﺖ‬ ‫ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ‬. f(a).f(b) < 0 • f’(x) ≠ 0 • •‫ﻣﻨﺎﺳﺐ‬ ‫ﺣﺎﻟﺖ‬: 7 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 8. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)Bisection( •‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫ا‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﺑﺎزﮔﺮد‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬ ،‫ﺑﺮو‬ ‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬‫ول‬ •‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬c‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬. 8 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 9. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫اداﻣﻪ‬)Bisection( 9 ‫ﻣﺰاﻳﺎ‬:‫ﻣﻌﺎﻳﺐ‬: *‫آﺳﺎن‬ ‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬ ‫و‬ ‫ﺳﺎده‬ ‫روش‬*‫ﻛﻨﺪ‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬ ‫ﻧﺮخ‬. *‫رﺳﺪ‬ ‫ﻧﻤﻲ‬ ‫ﺟﻮاب‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫روش‬ ‫ﺧﺎص‬ ‫ﻣﻮارد‬ ‫در‬. ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 10. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬matlab‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬)Bisection( 10 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 11. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬matlab‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬)Bisection( 11 function bisect(f,a,b,tol,n) % Bisection method for solving the nonlinear %equation f(x)=0. a0=a; b0=b; iter=0; u=feval(f,a); v=feval(f,b); c=(a+b)*0.5; err=abs(b-a)*0.5; disp('_______________________________________') disp(' iter a b c f(c) |b-a|/2 ') disp('_______________________________________') fprintf('n') if (u*v<=0) while (err>tol)&(iter<=n w=feval(f,c); fprintf('%2.0f %10.4f %10.4f %12.6f %10.6f, %10.6fn',iter,a,b,c,w,err) if (w*u<0) b=c;v=w; end if (w*u>0) a=c;u=w; end iter=iter+1; c=(a+b)*0.5; err=abs(b-a)*0.5; end if (iter>n) disp(' Method failed to converge') end else disp(' The method cannot be applied f(a)f(b)>0') end % Plot f(x) in the interval [a,b]. fplot(f, [a0 b0]) xlabel('x');ylabel('f(x)');grid ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 12. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬Bisection 12 : ‫ﭘﺲ‬f(a)f (b)<0 =========================================================================================================================== ‫ﺟﺪول‬ ‫در‬ ‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬ ‫ﻛﻪ‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 13. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬Bisection •‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[ 13 >>bisect('f1',1,2,10^(‐4),40) iter a                 b                c              f( c)          |b‐a|/2 ________________________________________________    0      1.0000      2.0000      1.500000    0.125000    0.500000 1      1.0000      1.5000      1.250000   ‐0.609375    0.250000 2      1.2500      1.5000      1.375000   ‐0.291016    0.125000 3      1.3750      1.5000      1.437500   ‐0.095947    0.062500 4      1.4375      1.5000      1.468750    0.011200    0.031250 5      1.4375      1.4688      1.453125   ‐0.043194    0.015625 6      1.4531      1.4688      1.460938   ‐0.016203    0.007813 7      1.4609      1.4688      1.464844   ‐0.002554    0.003906 8      1.4648      1.4688      1.466797    0.004310    0.001953 9      1.4648      1.4668      1.465820    0.000875    0.000977 10     1.4648      1.4658      1.465332   ‐0.000840   0.000488 11     1.4653      1.4658      1.465576   0.000017     0.000244 12     1.4653      1.4656      1.465454    ‐0.000411   0.000122 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 14. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ ‫ﻣﻮرد‬ ‫در‬ ‫ﻣﻬﻢ‬ ‫ﻗﻀﻴﻪ‬)Bisection( 14 =========================================================================================================================== ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 15. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫دﻗﺖ‬ ‫از‬ ‫ﻣﺜﺎل‬Bisection 15 ‫ﻣﺜﺎل‬:‫ﺻﻔﺮ‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫ﻋﻤﻞ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫ﻻزم‬ ‫دﻓﻌﺎت‬ ‫ﺗﻌﺪاد‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f(x)‫را‬ ‫ﻗﺒﻞ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫در‬ ‫ﺷﺪه‬ ‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬ ‫ﺧﻄﺎي‬ ‫از‬ ‫ﻛﻤﺘﺮ‬ ‫دﻗﺖ‬ ‫ﺑﺎ‬‫ﻣﻄﻠﻖ‬6-10‫آورﻳﺪ‬ ‫ﺑﺪﺳﺖ‬. ========================================================================================================= ‫ﺟﻮاب‬(‫ﺧﻮاﻫﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬n‫آورﻳﻢ‬ ‫ﺑﺪﺳﺖ‬ ‫اي‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫را‬‫ﺑﺎﺷﻴﻢ‬ ‫داﺷﺘﻪ‬ ‫ﻛﻪ‬: ‫ﺻﻮرت‬ ‫اﻳﻦ‬ ‫در‬: ‫ﺣﺪاﻛﺜﺮ‬ ‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ‬19‫ﻳﻚ‬ ‫آوردن‬ ‫ﺑﺪﺳﺖ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ،‫ﻛﺮدن‬‫ﻧﺼﻒ‬ ‫ﻋﻤﻞ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫ﺑﺎر‬‫ﺣﺪود‬ ‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬6-10‫ﺑﻮد‬ ‫ﺧﻮاﻫﺪ‬ ‫ﻻزم‬. 6 1 1 1 1 2 1 | | ( ) 10 2 2 n n n n n b a c b a              6 ( 1) log(2) 6 1 19 log 2 n or n       ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 16. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺑﺎزه‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﻧﺼﻒ‬ ‫روش‬ ‫ﺧﺎﺗﻤﻪ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﻌﻴﺎرﻫﺎي‬)Bisection( •‫ﻧﻜﺘﻪ‬:‫ﺑﺮاي‬‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬،‫ﺧﻄﺎ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮان‬‫از‬‫ﻓﺮﻣﻮل‬‫ﻫﺎﻳﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫زﻳﺮ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫ﻛ‬‫ﺮد‬: ‫ﻳﺎ‬‫ﻳﺎ‬ 16 | |n n n a b a    | |n na b   ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 17. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬ ‫ﺗﺎﺑﻊ‬f (x)‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬[a,b]‫ﺷﻮد‬ ‫ﻣﻲ‬ ‫زده‬ ‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬ ‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﺑﺼﻮرت‬. ‫روش‬False Position‫ﻛﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻧﺎم‬Regula Falsi‫ﻧﻴﺰ‬‫ﻣﺸﻬﻮر‬،‫اﺳﺖ‬‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬ Bisection،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺗﻔﺎوت‬‫ﻛﻪ‬‫داراي‬‫اﻳﻦ‬‫ﺑﺮﺗﺮي‬‫اﺳﺖ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺑﺎ‬‫ﺳﺮﻋﺖ‬‫ﻛﻤﻲ‬‫ﺑﻴﺸ‬‫ﺘﺮ‬‫از‬ ‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬،‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺟﻮاب‬‫را‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫دﻫﺪ‬‫ﻣﻲ‬. ‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬3x‫ﺟﺪﻳﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫از‬‫ﻣﺤﻞ‬‫ﺗﻼﻗﻲ‬‫ﺧﻂ‬‫واﺻﻞ‬‫ﺑﻴﻦ‬ ‫دو‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫و‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد‬: ‫ﻳﺎ‬ ‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫روش‬False Position 17 2 1 3 2 2 2 1 ( ) ( ) ( ) x x x x f x f x f x     1 1( , ( ))x f x2 2( , ( ))x f x ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 18. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)False Position( •‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫ا‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﺑﺎزﮔﺮد‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬ ،‫ﺑﺮو‬ ‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬‫ول‬ •‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬c‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬. 18     n n n n bc bf ac af          nn nnn n bfaf babf bc    an bn f(an) next estimate, c f(bn) F(c) nnn nnnn bbcaotherwise aacbafcfif     11 11 , ,0)().( 2111 ||/||    ceorandabe nnnn ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 19. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬False position 19 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 20. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬False position function false(f,a,b,tol,n) % False position method for solving the nonlinear % equation f(x)=0. a0=a; b0=b; iter=0; u=feval(f,a); v=feval(f,b); c=(v*a-u*b)/(v-u); w=feval(f,c); disp('_________________________________________') disp(' iter a b c f(c) |b-a|') disp('_________________________________________') fprintf('n') if (u*v<=0) while (abs(w)>tol)&(abs(b-a)>tol)&(iter<=n)&((v- u)~=0) w=feval(f,c); fprintf('%2.0f %12.4f %12.4f %12.6f %10.6f %10.6fn',iter,a,b,c,w,abs(b-a)) 20 if (w*u<0) b=c;v=w; end if (w*u>0) a=c;u=w; end iter=iter+1; c=(v*a-u*b)/(v-u); end if (iter>n) disp(' Method failed to converge') end if (v-u==0) disp(' Division by zero') end else disp(' The method cannot be applied f(a)f(b)>0') end % Plot f(x) in the interval [a,b]. fplot(f,[a0 b0]) xlabel('x');ylabel('f(x)'); grid ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 21. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬False Position 21  11 ba : =========================================================================================================================== ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 22. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬ ‫ﻳﺎ‬ ‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﺧﻄﺎ‬ •‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[ 22 >> fals('f1',1,2,10^(‐4),40) ________________________________________________ iter a               b            c            f(c)         |b‐a| ________________________________________________ 0       1.0000       2.0000      1.250000   ‐0.609375   1.000000 1       1.2500       2.0000      1.376623   ‐0.286264   0.750000 2       1.3766       2.0000      1.430925   ‐0.117660   0.623377 3       1.4309       2.0000      1.452402   ‐0.045671   0.569075 4       1.4524       2.0000      1.460613   ‐0.017331   0.547598 5       1.4606       2.0000      1.463712   ‐0.006520   0.539387 6       1.4637       2.0000      1.464875   ‐0.002445   0.536288 7       1.4649       2.0000      1.465310   ‐0.000916   0.535125 8       1.4653       2.0000      1.465474   ‐0.000343   0.534690 9       1.4655       2.0000      1.465535   ‐0.000128   0.534526 10      1.4655       2.0000      1.465558   ‐0.000048   0.534465 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 23. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺧﻄﺎ‬ ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬ ‫روش‬)False Position( •‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫و‬ ‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬)False Position( 23 1 1 1 1 0,1,..., ( ) ( ) ( ) ( ) ( ). ( ) 0, , , , . n n n n n n n n n n n n n for n ITMAX f b a f a b c f b f a if f a f c set a a b c otherwise set a c b b              ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 24. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺑﻬﺒﻮد‬ ‫ﺧﻄﺎي‬ ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)Modified False Position( •‫اوﻟﻴﻪ‬ ‫ﻣﻔﺮوﺿﺎت‬:)nb(f=G‫و‬)na(f=F‫و‬0a=0c •‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﺑﺎزﮔﺮد‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬ ،‫ﺑﺮو‬ ‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬ •‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬c‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬. 24        FG FbGa bfaf babf bc nn nnn nn       ][ 1 2/,)(, 2/,)(,0)().( 1111 11111 GGafFbbcaotherwise FFbfGcbaacfcfif nnnnn nnnnnnn     21111 ||/||    nnnnn ceorandabe ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 25. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬Modified False position function Modified_fals(f,a,b,tol,n) % False position method for solving the nonlinear % equation f(x)=0. a0=a; b0=b; iter=0; F=feval(f,a); G=feval(f,b); c=(G*a-F*b)/(G-F); W=feval(f,c); disp('______________________________________________') disp(' iter a b c f(c) |b-a|') disp('______________________________________________') fprintf('n') if (F*G<=0) while (abs(W)>tol)&(abs(b-a)>tol)&(iter<=n)&((G-F)~=0) W=feval(f,c); 25 fprintf('%2.0f %12.4f %12.4f %12.6f %10.6f %10.6fn',iter,a,b,c,w,abs(b-a)) if (W*F<0) b=c;G=W;F=F/2; end if (W*F>0) a=c;F=W;G=G/2; end iter=iter+1; c=(G*a-F*b)/(G-F); end if (iter>n) disp(' Method failed to converge') end if (G-F==0) disp(' Division by zero') end else disp(' The method cannot be applied f(a)f(b)>0') end % Plot f(x) in the interval [a,b]. fplot(f,[a0 b0]) xlabel('x');ylabel('f(x)'); grid ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 26. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬Modified False Position 26 : =========================================================================================================================== ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫ﺟﻮاب‬(‫ﺷ‬ ‫اﺻﻼح‬ ‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫در‬ ‫اوﻟﻴﻪ‬ ‫ﻓﺮﺿﻴﺎت‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬‫دارﻳﻢ‬ ‫ﺪه‬: 3)=0b(f=G‫و‬1-)=0a(f=F ‫ﻧﺨﺴﺖ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬-‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ‬ ‫ﺑﺮاي‬c‫دارﻳﻢ‬ ‫ﺟﺪﻳﺪ‬: ‫ﻧﺨﺴﺖ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬-‫در‬‫اﻳﻦ‬‫داﺷﺖ‬ ‫ﺧﻮاﻫﻴﻢ‬ ‫ﺻﻮرت‬: ‫ﻧﺨﺴﺖ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬-‫ﻳﺎ‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﭼﻚ‬ ‫روﻳﻢ‬ ‫ﻣﻲ‬ ‫دوم‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫دو‬ ‫از‬ ‫ﻛﺪام‬ ‫ﻫﺮ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮاري‬ ‫ﻋﻠﺖ‬ ‫ﺑﻪ‬.        25.1 )1(3 ]1231[][ 1 00 00 000 01           c FG FbGa bfaf babf bc 5.12/,6094.0)( 25.1,20)()(1&6094.0)( 11 110110001   GGcafF cabbcfcfaccf tolcf )( 1tol a ab   1 11 || ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 27. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬Modified False Position 27 ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫ﺟﻮاب‬ ‫اداﻣﻪ‬(‫دوم‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬- ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬‫دوم‬-‫داﺷﺖ‬ ‫ﺧﻮاﻫﻴﻢ‬ ‫ﺻﻮرت‬ ‫اﻳﻦ‬ ‫در‬: ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫از‬ ‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬‫دوم‬-‫ﺷﺮط‬ ‫ﻛﺮدن‬ ‫ﭼﻚ‬‫ﻳﺎ‬ ‫ﺑﺎ‬‫ﺗﻮﺟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫اﻳﻨﻜﻪ‬‫ﻫﻤﭽﻨﺎن‬‫ﺷﺮاﻳﻂ‬‫ﮔﺎم‬‫ﺳﻮم‬‫ﺑﺮﻗﺮار‬،‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬‫ﻣﺠﺪد‬‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﮔﺎم‬‫اول‬‫از‬‫ﺗﻜﺮار‬‫ﺑ‬‫ﻌﺪ‬‫رﻓﺖ‬. ‫ﻳﺎﺑﻨﺪ‬ ‫ﻣﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬ ‫ﺷﻮﻧﺪ‬ ‫ﻧﻘﺾ‬ ‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬ ‫ﺷﺮاﻳﻂ‬ ‫ﻛﻪ‬ ‫زﻣﺎﻧﻲ‬ ‫ﺗﺎ‬ ‫ﺗﻜﺮار‬ ‫ﻋﻤﻠﻴﺎت‬ ،‫ﺗﺮﺗﻴﺐ‬ ‫اﻳﻦ‬ ‫ﺑﻪ‬. tolcf )( 2        4667.1 )6094.0(5.1 )]6094.0(25.125.1[][ 2 11 11 111 12           c FG FbGa bfaf babf bc 00397.0)(,3047.02/ 25.1,4667.10)()(25.1&00397.0)( 22 12221212   cbfGFF aacbcfcfccf tol a ab   1 11 || ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 28. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺷﺪ‬ ‫اﺻﻼح‬ ‫ﻧﺎﺑﺠﺎﻳﻲ‬ ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ه‬ •‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[ 28 _________________________________________________ iter a       b    c         f(c)      |b‐a| _________________________________________________ 0       1.0000       2.0000      1.250000   ‐0.609375   1.000000 1       1.2500       2.0000      1.466667    0.003852   0.750000 2       1.2500       1.4667      1.463962   ‐0.005645   0.216667 3       1.4640       1.4667      1.465979    0.001431   0.002705 4       1.4640       1.4660      1.465300   ‐0.000953   0.002017 5       1.4653       1.4660      1.465687    0.000408   0.000679 6       1.4653       1.4657      1.465509   ‐0.000220   0.000388 7       1.4655       1.4657      1.465601    0.000106   0.000179 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 29. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫داﻣﻨﻪ‬‫ﻧﺎﻣﺤﺪود‬ )‫ﺑﺎز‬( 29 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 30. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬ ‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬Secant‫ﻧﺎم‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫ﺻﻔﺮ‬ ‫ﺣﻮل‬ ‫آن‬ ‫اوﻟﻴﻪ‬ ‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬ ‫دو‬ ‫و‬α 30 ‫از‬‫آﻧﺠﺎﺋﻴﻜﻪ‬‫ﻫﺎي‬‫روش‬Bisection‫و‬False Position‫ﺑﺎ‬ ‫ﺳﺮﻋﺖ‬‫ﻛﻤﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺳﻤﺖ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻴﻞ‬،‫ﻛﻨﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻟﺬا‬‫ﺷ‬‫ﻴﻮه‬ ‫اي‬‫ﺳﺮﻳﻌﺘﺮ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻧﻴﺎز‬‫اﺳﺖ‬.‫ﻳﻚ‬‫ﭼﻨ‬‫ﻴﻦ‬ ،‫اي‬‫ﺷﻴﻮه‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬Secant‫ﻧﺎم‬‫دارد‬.‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬ False Position،‫اﺳﺎس‬‫اﻳﻦ‬‫روش‬‫ﻧﻴﺰ‬‫ﺑﺮ‬‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬‫زدن‬ ‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫از‬‫ﻃﺮﻳﻖ‬‫ﻳﻚ‬‫ﺧﻂ‬‫ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ‬‫ﻗﺮار‬‫دارد‬‫ﻛ‬‫ﻪ‬‫دو‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫از‬‫ﻧﻤﻮدار‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫را‬‫ﺑﻪ‬‫ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ‬‫وﺻﻞ‬،‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫اﻣﺎ‬ ‫ﻧﻴﺎزي‬‫ﻧﻴﺴﺖ‬‫ﻛﻪ‬‫ﻧﻘﺎط‬‫ﺣﺪس‬‫اوﻟﻴﻪ‬ً‫ﺎ‬‫ﺣﺘﻤ‬‫داراي‬ ‫ﻋﻼﻣﺖ‬‫ﻣﺨﺎﻟﻒ‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬. ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 31. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)Secant( •‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬:،‫ﺑﺮو‬ ‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬ ‫دارﻳﻢ‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬: •‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬1i+x‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬. 31 iiii xxxxSet   11 , 2111 |)(|/||    iniin xfeorandxxe       ii iii ii xfxf xxxf xx       1 1 1 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 32. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬Matlab‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ •‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬ 32 ‫ﺗﺎﺑﻊ‬Matlab‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 33. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ function secant(f,x0,x1,tol,n) % The secant method for solving the  nonlinear % equation f(x)=0. iter=0; u=feval(f,x0); v=feval(f,x1); err=abs(x1‐x0); disp('______________________________ ____') disp('iter xn f(xn)      f(xn+1)‐f(xn)     |xn+1‐xn|') disp('______________________________ ____') fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6fn',iter,x0,u) 33 fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6f  %12.6f   %12.6fn',iter,x1,v,v‐u,err) while (err>tol)&(iter<=n)&((v‐u)~=0) x=x1‐v*(x1‐x0)/(v‐u); x0=x1; u=v; x1=x; v=feval(f,x1); err=abs(x1‐x0); iter=iter+1; fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6f  %12.6f   %12.6fn',iter,x1,v,v‐u,err) end if ((v‐u)==0) disp(' Division by zero') end if (iter>n) disp(' Method failed to converge') end ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 34. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﻌﺎﻳﺐ‬ ‫و‬ ‫ﻣﺰاﻳﺎ‬ •‫ﻣﺰاﻳﺎ‬: 1(‫ﺳﺮﻳﻊ‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ 2(‫ﻧﺪارد‬ ‫ﻧﻴﺎزي‬ ‫ﻣﺸﺘﻖ‬ ‫ﺑﻪ‬ 34 ‫ﻣﻌﺎﻳﺐ‬ 1(‫ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﺑﻴﺶ‬‫از‬‫ﺣﺪ‬‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﺧﻄﻲ‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫در‬‫ﭼﻨﻴﻦ‬،‫ﺣﺎﻟﺘﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻫﺎي‬‫ﻳﺎﻓﺖ‬‫ﺷﺪه‬‫در‬‫ﮔﺎم‬ ‫ﻫﺎي‬،‫ﺑﻌﺪي‬‫ﺑﻪ‬‫ﺟﺎي‬‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬‫ﺑﻪ‬ ‫ﺳﻤﺖ‬،‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻄﺎﺑﻖ‬،‫ﺷﻜﻞ‬‫واﮔ‬‫ﺮا‬ ‫ﻣﻲ‬‫ﮔﺮدﻧﺪ‬. x0 x1r x2 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 35. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬Secant 35 : =========================================================================================================================== ‫ﺟﺪو‬ ‫در‬ ‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬ ‫ﻛﻪ‬‫ل‬ f (x1)=3 x1 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 36. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ •‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[ 36 >> secant('f1',1,2,10^(‐4),40) ________________________________________________ iter xn f(xn)       f(xn+1)‐f(xn)        |xn+1‐xn| ________________________________________________ 0      1.000000      ‐1.000000 0      2.000000       3.000000       4.000000           1.000000 1      1.250000      ‐0.609375      ‐3.609375           0.750000 2      1.376623      ‐0.286264       0.323111           0.126623 3      1.488807       0.083463       0.369727           0.112184 4      1.463482      ‐0.007322      ‐0.090786           0.025325 5      1.465525      ‐0.000163       0.007160           0.002043 6      1.465571      ‐0.000163       0.000163           0.002043 7      1.465571      ‐3.20E‐07       ‐0.000000           0.000000  ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 37. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫روش‬)Secant( 37 for n=1,2,…, ITMAX 1 1 1 ( )[ ] ( ) ( ) n n n n n n n x x x x f x f x f x        1 1 1 | | | ( ) | , | | | | n n n n n n x x f x x x or x           ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 38. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬-‫ﺳﺎده‬ ‫راﻓﺴﻮن‬ •‫روﺷﻲ‬‫ﻗﻮي‬‫ﻛﻪ‬ً‫ﺎ‬‫ﺗﻘﺮﻳﺒ‬‫در‬‫ﻛﻠﻴﻪ‬‫ﻣﻮاردي‬‫ﻛﻪ‬‫ﻓﺮض‬‫اوﻟﻴﻪ‬‫ﻧﺰدﻳﻚ‬‫ﺟﻮاب‬‫اﺳﺖ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺳﺖ‬. •‫آﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬‫ﺑﺮ‬‫ﻣﺒﻨﺎي‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﻣﻤﺎس‬‫ﺑﺮ‬‫ﻣﻨﺤﻨﻲ‬ 38 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 39. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬)Newton-Raphson( •‫اول‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫دوم‬ ‫ﮔﺎم‬: •‫ﺳﻮم‬ ‫ﮔﺎم‬:،‫ﭼﻬﺎر‬ ‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬ ‫ﺑﺮو‬ ،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬ ‫ﻓﻮق‬ ‫ﺷﺮط‬ ‫اﮔﺮ‬ ‫دارﻳﻢ‬ ‫ﻏﻴﺮاﻳﻨﺼﻮرت‬ ‫در‬: •‫ﭼﻬﺎرم‬ ‫ﮔﺎم‬:‫ﻧﻤﺎﻳﺶ‬1i+x‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬ ‫ﭘﺎﻳﺎن‬ ‫و‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ﺑﻪ‬. 39 11   iixxSet ii 2111 |)(|/||    iniin xfeorandxxe    i i ii xf xf xx  1 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 40. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬-‫راﻓﺴﻮن‬ function newton(f,df,x0,tol,n) % Newton's method for solving the  nonlinear % equation f(x)=0. iter=0; u=feval(f,x0); v=feval(df,x0); err=abs(u/v); disp('_____________________________') disp(' iter x            f(x)          df(x)       |xn+1‐xn|') disp('_____________________________') fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6f   %12.6fn',iter,x0,u,v) while (err>tol)&(iter<=n)&(v~=0) x1=x0‐u/v; 40 err=abs(x1‐x0); x0=x1; u=feval(f,x0); v=feval(df,x0); iter=iter+1; fprintf('%2.0f  %12.6f  %12.6f  %12.6f   %12.6fn',iter,x0,u,v,err) end if (v==0)  disp('  division by zero')      end if (iter>n) disp('  Method failed to converge') end ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 41. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫اﻳﺮادات‬ •‫واﮔﺮاﻳﻲ‬‫در‬‫ﺻﻮرت‬‫ﻋﺪم‬‫اﻧﺘﺨﺎب‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺷﺮوع‬،‫ﻣﻨﺎﺳﺐ‬ً‫ﻼ‬‫ﻣﺜ‬‫ﺑﺮ‬‫اي‬ ‫ﺣﺎﻟﺖ‬‫ﻧﺸﺎن‬‫داده‬،‫ﺷﺪه‬‫ﻫﻴﭽﮕﺎه‬ ‫ﺧﻂ‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫از‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﻣﺤﻮر‬x‫ﻫﺎ‬ ‫را‬‫ﻗﻄﻊ‬‫ﻧﻤﻲ‬‫ﻛﻨﺪ‬. •‫ﻣﺸﻜﻞ‬‫و‬‫ﻳﺎ‬‫ﻏﻴﺮﻗﺎﺑﻞ‬‫ﻣﺤﺎﺳﺒ‬‫ﻪ‬ ‫ﺑﻮدن‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫در‬‫ﻧﻘﺎط‬‫ﺑ‬‫ﺎزه‬ ‫اي‬‫داده‬‫ﺷﺪه‬. 41 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 42. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬)Newton-Raphson( 42 : ‫ﻛﻪ‬ =========================================================================================================================== ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 43. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﺷﻴﻮه‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬ •‫ﺗﺎﺑﻊ‬ ‫رﺳﻢ‬1-2x-3x)=x(f‫ﺑﺎزه‬ ‫در‬]2,1[ 43 >> newton('f1','df1',1,10^(‐4),40) ________________________________________________ iter xn f(xn)            df(xn)             |xn+1‐xn| ________________________________________________ 0      1.000000           ‐1.000000      1.000000 1      2.000000            3.000000      8.000000            1.000000 2      1.625000            0.650391      4.671875            0.375000 3      1.485786            0.072402      3.651108            0.139214 4      1.465956            0.001352      3.515168            0.019830 5      1.465571            0.000001      3.512556            0.000385 6      1.465571            0.000000      3.512555            143E‐7 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 44. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼﻨﺪ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﮔﺎﻧﻪ‬ •‫در‬‫ﻗﺴﻤﺖ‬،‫ﻗﺒﻞ‬‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫را‬‫ﺗﺤﺖ‬‫ﺷﺮط‬f’ (α) ≠ 0‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫آوردﻳﻢ‬‫و‬α‫را‬‫ﻧﻴﺰ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻋﻨﻮان‬ ‫ي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺳﺎده‬‫ﻓﺮض‬‫ﻧﻤﻮدﻳﻢ‬. •‫ﻣﻄﺎﺑﻖ‬‫ﺷﻜﻞ‬،‫روﺑﺮو‬‫ﻣﺸﻜﻞ‬‫در‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫زﻣﺎﻧﻲ‬ ‫ﻇﺎﻫﺮي‬‫ﺷﻮد‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬α‫دﻳﮕﺮ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ي‬‫ا‬‫ﺳﺎده‬‫ﻧﺒﺎﺷﺪ‬. •α‫را‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ي‬‫ﻣﻜﺮر‬‫ي‬‫ﻣﺮﺗﺒﻪ‬k‫ام‬‫از‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f‫ﮔﻮﺋﻴﻢ‬‫اﮔﺮ‬: 44 0)(0)()()( )()1(    kk fbutfff  0)(0)()( )()1(    kk fbutfff  ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 45. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻪ‬ ‫ﻣﺸﻜﻼت‬‫ﻧﺎﺷﻲ‬‫از‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻜﺮر‬،‫ﻣﺎ‬‫را‬‫ﻣﺠﺒﻮر‬‫ﺑﻪ‬‫اﺻﻼح‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬.‫ﻓﺮض‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬f‫داراي‬‫ﻳﻚ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﺎﻧﻨﺪ‬α‫ﺑﺎ‬m‫ﺑﺎر‬‫ﺗﻜﺮار‬‫اﺳﺖ‬.‫اﺑﺘﺪا‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﺟﺪﻳﺪ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬: ‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﺑﺴﻂ‬‫ﺗﻴﻠﻮر‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f (x)‫ﺣﻮل‬ α‫ﺑﻪ‬‫ﺻﻮرت‬‫زﻳﺮ‬‫در‬‫آﻳﺪ‬‫ﻣﻲ‬: ‫ﺑﮕﻮﻧﻪ‬‫اي‬‫ﻛﻪ‬: ‫ﺑﺎ‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﮔﻴﺮي‬‫از‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬،‫ﻓﻮق‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫آورﻳﻢ‬‫ﻣﻲ‬: 45 ( ) ( ) '( ) f x u x f x  ( ) ( ) ( )m f x x h x  ( ) ( 1) ( ) ( ) ( ) ( ) ... ! ( 1)! m m f f h x x m m          1 1 '( ) ( ) '( ) ( ) ( ) ( ) [( ) '( ) ( )]m m m f x x h x m x h x x x h x mh x             0)(0)()()( )()1(    mm fbutfff  ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 46. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻪ‬ ‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ‬‫از‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺗﻮان‬‫ﻣﻲ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫را‬‫ﺑﻪ‬‫ﻓﺮم‬‫زﻳﺮ‬‫ﻧﻮﺷﺖ‬: ‫ﻛﻪ‬‫در‬‫آن‬: ‫ﺑﺎﺷﺪ‬.‫از‬‫آﻧﺠﺎﻳﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬.‫دارﻳﻢ‬: ‫و‬ ‫ﺑﺎ‬‫ﺗﻮﺟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫رواﺑﻂ‬،‫ﻓﻮق‬‫ﺗﻮان‬‫ﻣﻲ‬‫اﺳﺘﺒﺎط‬‫ﻛﺮد‬‫ﻛﻪ‬u(x)‫داراي‬‫ﻳﻚ‬‫ﺳﺎده‬‫رﻳﺸﻪ‬‫در‬x=α‫اﺳﺖ‬.‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﻋﻤﺎل‬‫روش‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬u(x)‫و‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬‫ﻓﻮق‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫ﺷﻮد‬‫ﻣﻲ‬: ‫ﻛﻪ‬‫در‬‫اﻳﻦ‬‫راﺑﻄﻪ‬،m‫درﺟﻪ‬‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﮕﻲ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫را‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬.‫ي‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﻓﻮق‬‫را‬‫روش‬‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ )Modified Newton Method(‫ﻣﻲ‬‫ﻧﺎﻣﻨﺪ‬. 46 ( ) ( ) '( ) f x u x f x  ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) '( ) ( ) x h x u x x x x h x mh x           ( ) ( ) ( ) '( ) ( ) h x x x h x mh x      1 lim ( ) x x m    ( ) ( ) ( ) ! m f h m    1 lim '( ) lim[( ) '( ) ( )] x x u x x x x m           1 ( ) '( ) n n n n f x x x m f x    ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 47. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬ ‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺜﺎل‬1(‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫داراي‬‫ﻳﻚ‬‫ي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻀﺎﻋﻒ‬‫در‬1=x‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬.‫ﺑﺎ‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬ ‫ﮔﺮﻓﺘﻦ‬0=0x‫و‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫اﻳﻦ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫را‬‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫و‬‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬‫ﺑﺰﻧﻴﺪ‬. ========================================================================================== ‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﻧﻤﻮداري‬‫از‬f (x)‫رﺳﻢ‬‫ﺷﺪه‬‫ﺗﻮﺳﻂ‬‫ﻧﺮم‬‫اﻓﺰار‬MATLAB‫در‬ ‫ﺷﻜﻞ‬‫روﺑﺮو‬‫ﻧﺸﺎن‬‫داده‬‫ﺷﺪه‬‫اﺳﺖ‬. ‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬:‫ﻓﺮض‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬…,1x,0x‫ﻳﻚ‬‫ﺳﺮي‬‫از‬‫اﻋﺪاد‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺑﻪ‬ ‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬α‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬‫و‬‫ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ‬nx-α=ne‫را‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﺑﮕﻴﺮﻳﻢ‬. ‫ﺣﺎل‬‫اﮔﺮ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬k‫و‬‫ﻋﺪد‬‫ﻣﺜﺒﺖ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫دﻳﮕﺮي‬‫ﻣﺜﻞ‬C‫ﻣﻮﺟﻮد‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬ ‫ﺑﻪ‬‫اي‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬‫ﻛﻪ‬: ‫آﻧﮕﺎه‬k‫را‬‫ﻣﺮﺗﺒﻪ‬‫ﻳﺎ‬‫ي‬‫درﺟﻪ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬‫و‬C‫را‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫ﺧﻄﺎي‬‫ﻣﺠﺎﻧﺒﻲ‬‫ﻧﺎﻣﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬. 47 3 2 ( ) 7 11 5f x x x x    1| lim n kx n e C e   0 1 2 3 4 5 -15 -10 -5 0 5 10 15 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 48. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﻫ‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﺎي‬ ‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺑﺎ‬‫ﺗﻮﺟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫ﻓﻮق‬‫و‬‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬‫ﻋﺪدي‬‫داده‬‫ﺷﺪه‬‫در‬‫ﺟﺪول‬،‫زﻳﺮ‬‫ﻣﺸﺎﻫﺪه‬‫ﺷﻮد‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫روش‬‫ﻧﻴ‬‫ﻮﺗﻦ‬ ‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﺧﻄﻲ‬‫اﻣﺎ‬‫ﺑﺴﻴﺎر‬،‫ﻛﻨﺪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺳﻤﺖ‬=1α‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬. 48 >> newton('f12','df12',0,10^(-4),40) ____________________________________________________ iter x f(x) df(x) |xn+1-xn| ____________________________________________________ 0 0.000000 -5.000000 11.000000 --- 1 0.454545 -1.352367 5.256198 0.454545 2 0.711835 -0.356084 2.554434 0.257290 3 0.851234 -0.091818 1.256523 0.139399 4 0.924307 -0.023352 0.622734 0.073073 5 0.961805 -0.005891 0.309935 0.037498 6 0.980813 -0.001480 0.154603 0.019008 7 0.990384 -0.000371 0.077209 0.009571 8 0.995186 -0.000093 0.038582 0.004802 9 0.997592 -0.000023 0.019285 0.002406 10 0.998795 -0.000006 0.009641 0.001204 11 0.999398 -0.000001 0.004820 0.000602 12 0.999699 -0.000000 0.002410 0.000301 13 0.999849 -0.000000 0.001205 0.000151 14 0.999925 -0.000000 0.000602 0.000075 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 49. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ 49 function newton2(f,df,x0,m,tol,n) % The Modified Newton's method for solving the nonlinear % equation f(x)=0. iter=0; u=feval(f,x0); v=feval(df,x0); err=abs(m*u/v); disp('___________________________________________') disp('iter x f(x) df(x) |xn+1-xn|') disp('___________________________________________') fprintf('%2.0f %12.6f %12.6f %12.6fn',iter,x0,u,v) while (err>tol)&(iter<=n)&(v~=0) x1=x0-m*u/v; err=abs(x1-x0); x0=x1; u=feval(f,x0); v=feval(df,x0); iter=iter+1; fprintf('%2.0f %12.6f %12.6f %12.6f %12.7fn',iter,x0,u,v,err) pause(1) y(iter)=err; end if (v==0) disp(' division by zero') end if (iter>n), disp(' Method failed to converge') ; end ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 50. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﻫ‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﺎي‬ ‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬Modified Newton Method،‫و‬‫اﻋﻤﺎل‬‫داده‬‫ﻫﺎي‬‫ﻫﻤﺎن‬‫ﻣﺜﺎل‬‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺑﻪ‬ ‫اﻳﻦ‬‫روش‬،‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮاﻧﻴﺪ‬‫ﺑﺒﻴﻨﻴﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻫﺎ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﺧﻄﻲ‬‫و‬‫ﺑﺴﻴﺎر‬،‫ﺳﺮﻳﻊ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺳﻤﺖ‬=1α‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد‬. 50 >> newton2('f12','df12',0,2,10^(‐2),40) ________________________________________________ iter xn f(xn)                 df(xn)       |xn+1‐xn| ___________________________________________________ 0      0.000000     ‐5.000000     11.000000 1      0.909091     ‐0.033809      0.752066     0.9090909 2      0.999001     ‐0.000004      0.007995     0.0899101 3      1.000000     ‐0.000000      0.000001     0.0009989 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 51. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﭼ‬ ‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬ ‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺜﺎل‬2(‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫داراي‬‫ﻳﻚ‬‫ي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﻀﺎﻋﻒ‬‫در‬3=x‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬.‫ﺑﺎ‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬ ‫ﮔﺮﻓﺘﻦ‬0=0x‫و‬2m=‫و‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﺑﺴﻂ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫را‬‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫و‬‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬‫ﺑﺰﻧﻴﺪ‬. ========================================================================================== ‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﻧﻤﻮداري‬‫از‬f (x)‫ﺗﻮﺳﻂ‬‫ﻧﺮم‬‫اﻓﺰار‬MATLAB‫در‬‫ﺷﻜﻞ‬‫روﺑﺮو‬ ‫ﻧﺸﺎن‬‫داده‬‫ﺷﺪه‬‫اﺳﺖ‬. ‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮاﻧﻴﻢ‬‫ﺗﻮاﺑﻌﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫و‬‫ﺳﭙﺲ‬ ‫در‬‫ﻗﺎﻟﺐ‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬newton2‫ﻛﻪ‬‫ﻫﻤﺎن‬ ‫ﻓﺮم‬‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬،‫اﺳﺖ‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬: 51 1834)( 23  xxxxf -2 -1 0 1 2 3 4 5 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 13( ); ^3 4* ^2 3* 18; 13( ); 3* ^2 8* 3; function f f x f x x x function f df x f x x          ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 52. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬-‫راﻓﺴﻮن‬‫ﻫ‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫و‬ ‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬‫ﺎي‬ ‫ﭼﻨﺪﮔﺎﻧﻪ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺣﺎل‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ي‬‫ﺷﻴﻮه‬Modified Newton Method،‫و‬‫اﻋﻤﺎل‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫ﺻﻔﺤﻪ‬‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺑﻪ‬‫روش‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﺗﻌﻤﻴﻢ‬،‫ﻳﺎﻓﺘﻪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮاﻧﻴﺪ‬‫ﺑﺒﻴﻨﻴﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻫﺎ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﺧﻄﻲ‬‫و‬‫ﺑﺴﻴﺎر‬،‫ﺳﺮﻳﻊ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺳﻤﺖ‬=3α‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮﻧﺪ‬. 52 >> newton2('f13','df13',0,2,10^(‐2),40) __________________________________________________ iter xn f(xn)                   df(xn)              |xn+1‐xn| __________________________________________________ 0      0.000000        18.000000         ‐3.000000                ‐‐‐ 1    12.000000     1134.000000      333.000000       12.0000000 2      5.189189        34.454544         36.269540         6.8108108 3      3.289273          0.442600           3.143766         1.8999162 4      3.007700          0.000297           0.077175         0.2815733 5      3.000006          0.000000           0.000059         0.0076938 >> newton('f13','df13',1,10^(‐2),40) ___________________________________________ iter x      f(x)      df(x)      |xn+1‐xn| ____________________________________________ 0      1.000000     12.000000     ‐8.000000 1      2.500000      1.125000     ‐4.250000      1.500000 2      2.764706      0.263790     ‐2.186851      0.264706 3      2.885331      0.064237     ‐1.107240      0.120625 4      2.943347      0.015866     ‐0.556906      0.058015 5      2.971837      0.003944     ‐0.279255      0.028490 6      2.985958      0.000983     ‐0.139826      0.014122 7      2.992989      0.000245     ‐0.069962      0.007031 8      2.996497      0.000061     ‐0.034993      0.003508 9      2.998249      0.000015     ‐0.017500      0.001752 10      2.999125      0.000004     ‐0.008751      0.000876 11      2.999562      0.000001     ‐0.004376      0.000438 12      2.999781      0.000000     ‐0.002188      0.000219 13      2.999891      0.000000     ‐0.001094      0.000109 14      2.999945      0.000000     ‐0.000547      0.000055 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 53. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫و‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ ‫ﺑﺮرﺳﻲ‬ •‫در‬‫ﺟﻬﺖ‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬‫ﻛﺮدن‬‫ي‬‫درﺟﻪ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬‫در‬‫ﻫﺎي‬‫روش‬Newton‫و‬Secant،‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫اراﺋﻪ‬ ‫دﻫﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬: ‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬:‫ﻓﺮض‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬…,1x,0x‫ﻳﻚ‬‫ﺳﺮي‬‫از‬‫اﻋﺪاد‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬α‫ﻫﻤﮕﺮا‬ ‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬‫و‬‫ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ‬nx-α=ne‫را‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﺑﮕﻴﺮﻳﻢ‬.‫ﺣﺎل‬‫اﮔﺮ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬k‫و‬‫ﻋﺪد‬‫ﻣﺜﺒﺖ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫دﻳﮕﺮي‬ ‫ﻣﺜﻞ‬C‫ﻣﻮﺟﻮد‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬‫ﺑﻪ‬‫اي‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬‫ﻛﻪ‬: ‫آﻧﮕﺎه‬k‫را‬‫ﻣﺮﺗﺒﻪ‬‫ﻳﺎ‬‫ي‬‫درﺟﻪ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬‫و‬C‫را‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫ﺧﻄﺎي‬‫ﻣﺠﺎﻧﺒﻲ‬‫ﻧﺎﻣﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬. •‫ﺣﺎل‬‫ﻣﻴﺰان‬‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬‫را‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺳﺎده‬‫ﻳﻚ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺮ‬‫دو‬‫روش‬Newton‫و‬Secant ‫اﻣﺘﺤﺎن‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬.‫اﺑﺘﺪا‬‫روش‬Newton‫را‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﮔﻴﺮﻳﻢ‬‫ﻣﻲ‬. 53 1| lim n kx n e C e    ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 54. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫و‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ ‫ﺑﺮرﺳﻲ‬ •‫ﺣﺎل‬‫ﻣﻴﺰان‬‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬‫را‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺳﺎده‬‫ﻳﻚ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺮ‬‫دو‬‫روش‬Newton‫و‬Secant ‫اﻣﺘﺤﺎن‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬‫ﻣﻲ‬.‫اﺑﺘﺪا‬‫روش‬Newton‫را‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬‫ﮔﻴﺮﻳﻢ‬‫ﻣﻲ‬. •‫ﻃﺒﻖ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫دارﻳﻢ‬: •‫اﮔﺮ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f‫دوﺑﺎر‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬‫ﭘﺬﻳﺮ‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﺳﺮي‬‫ﺗﻴﻠﻮر‬f‫ﺣﻮل‬nx‫ﻋﺒﺎرت‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫ﻣﻲ‬‫دﻫﺪ‬: ‫ﻛﻪ‬‫در‬‫آن‬ξ‫ﺑﻴﻦ‬nx‫و‬α‫ﻗﺮار‬‫دارد‬. •‫ﭼﻮن‬f (α) = 0‫و‬f’ (α) ≠ 0‫ﺑﺮﻗﺮار‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ؛‬‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ‬‫از‬‫ﺗﺮﻛﻴﺐ‬‫ﻛﺮدن‬‫دو‬‫راﺑﻄﻪ‬‫ﻓﻮق‬‫دارﻳﻢ‬: 54 1 ( ) , 0 '( ) n n n n f x x x n f x    1 1 ( ) '( ) n n n n n f x e x x f x        2 ( ) ( ) ( ) ( ) '( ) ''( ) 2 n n n n n x f a f x x f x f         2 2 1 ''( ) ''( ) ( ) 2 '( ) '( ) n n n n n n n f f e x e f x f x         ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 55. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺳﻜﺎﻧﺖ‬ ‫و‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫ﻫﺎي‬ ‫روش‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ ‫ﺑﺮرﺳﻲ‬ •‫در‬‫ﻧﺘﻴﺠﻪ‬‫اﮔﺮ‬α‫ﻳﻚ‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﺳﺎده‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻳﺎ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻋﺒﺎرت‬‫دﻳﮕﺮ‬f’ (α) ≠ 0‫آﻧﮕﺎه‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬ ‫ﻧﺸﺎن‬‫دﻫﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫روش‬Newton‫ﺑﻪ‬‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺮﺗﺒﻪ‬‫دو‬ ‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫ﺧﻮاﻫﺪ‬‫ﺑﻮد‬.‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬‫اﻳﻦ‬‫ﻣﻮﺿﻮع‬‫ﺗﻮاﻧﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺷﻜﻞ‬‫ﻧﺸﺎن‬‫داده‬‫ﺷﻮد‬‫ﻛﻪ‬‫ﺧﻄﺎي‬ ‫روش‬Secant‫ي‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ارﺿﺎ‬‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬: •‫ﻛﻪ‬‫در‬‫آن‬‫و‬‫ﻛﻮﭼﻜﺘﺮﻳﻦ‬‫ﻫﺎي‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺷﺎﻣﻞ‬nx،α‫و‬1n+x‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬.‫ﺑﻪ‬‫ﻫﻤﻴﻦ‬،‫ﺧﺎﻃﺮ‬‫روش‬ Secantً‫ﺎ‬‫ﺗﻘﺮﻳﺒ‬‫داراي‬‫ﺳﺮﻋﺖ‬‫ﻫﻤﮕﺮاﺋﻲ‬‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬‫ﺑﺎ‬‫روش‬Newton‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬. 55 2 2 1 ''( ) ''( ) ( ) 2 '( ) '( ) n n n n n n n f f e x e f x f x         1 1 ''( ) 2 '( ) n n n n n f e e e f     nn ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 56. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬)Fixed-Point( 56 ‫ﺗﻤﺎﻣﻲ‬‫ﻫﺎ‬‫روش‬‫ﻳﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺗﺎ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺣﺎل‬‫ﻣﻮرد‬‫ﺑﺤﺚ‬‫و‬‫ﺑﺮرﺳﻲ‬‫ﻗﺮار‬‫ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ‬‫ﻣﺜﺎل‬‫ﻫﺎﻳﻲ‬ ‫از‬‫ﻫﺎي‬‫روش‬‫ﺗﻜﺮار‬‫ﻋﻤﻠﻴﺎت‬‫ﺑﻮدﻧﺪ‬.‫در‬‫اﻳﻦ‬‫ﺑﺨﺶ‬‫ﻳﻚ‬‫ﺷﻴﻮه‬‫ي‬‫ﻣﻬﻢ‬‫دﻳﮕﺮ‬‫از‬ ‫ﻋﻤﻠﻴﺎت‬‫ﺗﻜﺮار‬‫را‬‫ﺑﺮاي‬‫ﺣﻞ‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﺑﻪ‬‫ﻓﺮم‬g(x)=x‫ﻣﻌﺮﻓﻲ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻧﻤﺎﻳﻴﻢ‬.‫روش‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫ﻛﻪ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﺗﻌﻴﻴﻦ‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫اي‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫از‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬g‫ﺑﻪ‬‫ﻛﺎر‬‫رود‬‫ﻣﻲ‬،‫در‬‫اﺑﺘﺪا‬‫از‬ ‫ﻳﻚ‬‫ﺣﺪس‬‫اوﻟﻴﻪ‬‫ﻣﺜﻞ‬0p‫آﻏﺎز‬‫ﺷﻮد‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺣﺪس‬‫اوﻟﻴﻪ‬،‫ﻳﻚ‬‫ﺳﺮي‬‫از‬ ‫ﻣﻘﺎدﻳﺮ‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫آﻣﺪه‬‫از‬‫ﻃﺮﻳﻖ‬‫روش‬ ‫را‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻨﺪ‬. ‫اﮔﺮ‬g‫ﻳﻚ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ‬‫و‬‫ﭘﺮوﺳﻪ‬‫ﻓﻮق‬‫ﺑﻪ‬‫ﻣﻘﺪار‬α‫ﻫﻤﮕﺮا‬،‫ﺷﻮد‬‫ﻳﻌﻨﻲ‬‫اﮔﺮ‬n‫ﺑﻪ‬ ‫ﺳﻤﺖ‬∞،‫ﻣﻴﻞ‬‫ﻛﺮده‬‫و‬α=np‫ﮔﺮدﻳﺪ‬‫ﺟﻮاب‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻓﺮم‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ﻫﻤﻴﻦ‬ ‫ﺻﻔﺤﻪ‬‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫ﻣﻲ‬‫آﻳﺪ‬.‫ﺑﻄﻮر‬‫ﻫﻨﺪﺳﻲ‬،‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬p‫از‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬g‫ﻣﺤﻞ‬‫ﺑﺮﺧﻮرد‬ ‫ﺧﻂ‬y=x‫و‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬y=g(x)‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬. 1 ( ), 0,1, 2...n np g p n   ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 57. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬ ‫ﺷﻜﻞ‬2-‫ﺗﻜﺮار‬Fixed-Point‫واﮔﺮاﻳﻲ‬ ‫و‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫از‬ ‫آن‬ 57 ‫ﺷﻜﻞ‬1-‫ﺗﻜﺮار‬ ‫روش‬Fixed-Point‫و‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫آن‬ ‫ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 58. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 58 ‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 59. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 59 ‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬ ‫ﻗﻀﻴﻪ‬‫ﻣﻘﺪار‬‫ﻣﺘﻮﺳﻂ‬:‫اﮔﺮ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬f‫ﺑﺮ‬‫روي‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺑﺴﺘﻪ‬[a b]‫ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ‬‫ﺑﻮده‬‫و‬‫در‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺑﺎز‬(a b)‫ﭘﺬﻳﺮ‬‫ﻣﺸﺘﻖ‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬ ‫در‬‫اﻳﻨﺼﻮرت‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬c‫ﻣﺘﻌﻠﻖ‬‫ﺑﻪ‬‫ي‬‫ﺑﺎزه‬(a b)‫وﺟﻮد‬‫ﺧﻮاﻫﺪ‬‫داﺷﺖ‬‫ﺑﻪ‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬‫اي‬‫ﻛﻪ‬: ))(()()( abcfafbf  ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 60. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 60 ‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬ ‫ﻗﻀﻴﻪ‬‫زﻳﺮ‬‫اﺑﺰاري‬‫ﻣﻬﻢ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻛﺮدن‬‫ﻣﺸﺨﺺ‬‫وﺟﻮد‬‫ﻳﺎ‬‫ﻋﺪم‬‫وﺟﻮد‬‫ﺟﻮاب‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻳﻚ‬‫ﻣﺴﺌﻠﻪ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬. ‫ﻗﻀﻴﻪ‬‫ﻣﻘﺪار‬‫ﻣﻴﺎﻧﻲ‬:‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ‬f‫ﺑﺮ‬‫روي‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺑﺴﺘﻪ‬[a b]‫ﻣﻔﺮوض‬‫اﺳﺖ‬.‫اﮔﺮ‬w‫ﻫﺮ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﺑﻴﻦ‬f(a)‫و‬f(b) ‫ﺑﺎﺷﺪ‬،‫در‬‫اﻳﻨﺼﻮرت‬‫ﺣﺪاﻗﻞ‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻣﺜﻞ‬c‫ﻣﺘﻌﻠﻖ‬‫ﺑﻪ‬‫ي‬‫ﺑﺎزه‬‫ﺑﺎز‬(a b)‫وﺟﻮد‬‫ﺧﻮاﻫﺪ‬‫داﺷﺖ‬‫ﺑﻪ‬‫ﮔﻮﻧﻪ‬‫اي‬‫ﻛﻪ‬ ‫ﺑﺮﻗﺮار‬‫ﺧﻮاﻫﺪ‬‫ﺑﻮد‬. wcf )( ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 61. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 61 ‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫اداﻣﻪ‬ ‫ﻗﺒﻞ‬ ‫ﻗﻀﻴﻪ‬ ‫دو‬ ‫و‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 62. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 62 ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫از‬ ‫ﻫﺎﻳﻲ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ 1: ‫ﻗﺒ‬ ‫ﻗﻀﯿﻪ‬‫ﻞ‬ ‫و‬ ‫ﻧﻤﻮده‬ ‫ﺻﺪق‬ ‫ﻗﺒﻞ‬ ============================================================================================================================== ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 63. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 63 ‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫از‬ ‫ﻫﺎﻳﻲ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬ 2: ============================================================================================================================== ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 64. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 64 ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫از‬ ‫ﻫﺎﻳﻲ‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫ﺗﻜﺮاري‬ ‫روش‬ 3: =================================================================================================================================== ‫ب‬‫اﻟﻒ‬n 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 1.00000000 1.30000000 1.53100000 1.69660000 1.80875742 1.88159708 1.92755632 1.95600899 1.97341187 1.98397643 1.99036018 1.99420682 1.99652073 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ‫ﺟﺪول‬‫روﺑﺮو‬‫ﻧﺘﺎﻳﺞ‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫از‬‫اﻋﻤﺎل‬‫روش‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬‫را‬‫ﺑﺮاي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﻃ‬‫ﺒﻖ‬ ‫ﺣﺎﻟﺖ‬‫ﻫﺎي‬)‫اﻟﻒ‬(‫و‬)‫ب‬(‫ﻧﺸﺎن‬‫ﻣﻲ‬‫دﻫﺪ‬.‫از‬‫آﻧﺠﺎﺋﻴﻜﻪ‬‫ﺟﻮاب‬‫دﻗﻴﻖ‬‫ﺣﻞ‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ذﻛﺮ‬ ‫ﺷﺪه‬‫در‬‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺜﺎل‬‫ﺑﺮاﺑﺮ‬2.0‫ﻣﻲ‬،‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﺑﺎ‬‫ﺗﻮﺟﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫اﻧﺘﺨﺎب‬g(x)،‫دﻳﺪه‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد‬ ‫ﻛﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻫﺎي‬‫ﺣﺎﻟﺖ‬)‫اﻟﻒ‬(‫ﻫﻤﮕﺮا‬‫و‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻫﺎي‬‫ﺣﺎﻟﺖ‬)‫ب‬(‫واﮔﺮا‬‫ﻣﻲ‬‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‬. 1 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 65. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬ •‫ﻛﺪ‬ ‫ﺷﺒﻪ‬ 65 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 66. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﺛﺎﺑﺖ‬ ‫ﻧﻘﻄﻪ‬)Fixed-point( 66 function fixed(g,x0,tol,n) % The fixed point iteration method for solving the nonlinear % equation f(x)=0. iter=0; u=feval(g,x0); err=abs(u-x0); disp('_________________________________________') disp('iter x g(x) |xn+1-xn|') disp('_________________________________________') fprintf('%2.0f %12.6f %12.6fn',iter,x0,u) while (err>tol)&(iter<=n) x1=u; err=abs(x1-x0); x0=x1; u=feval(g,x0); iter=iter+1; fprintf('%2.0f %12.6f %12.6f %12.8fn',iter,x0,u,err) end if (iter>n) disp('Method failed to converge') end ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 67. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ 67 •‫ﺑﺴﻂ‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻣﻌﺮﻓﻲ‬‫ﺷﺪه‬‫در‬‫ﻗﺴﻤﺖ‬‫ﻫﺎي‬‫ﻗﺒﻞ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬‫ﻫﺎي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﻚ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫ﺗﻚ‬‫ﻣﺘﻐﻴﺮ‬‫ه‬‫ﺑﻪ‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻳﺎﺑﻲ‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫ﭼﻨﺪ‬‫ﻣﺘﻐﻴﺮه‬. •‫ﻣﺸﻜﻞ‬‫اﺻﻠﻲ‬‫ﭘﻴﭽﻴﺪﮔﻲ‬‫ﺑﻴﺸﺘﺮ‬‫ﻳﺎﻓﺘﻦ‬‫ﺻﻔﺮﻫﺎي‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫اﺳﺖ‬. •‫ﺑﺎ‬‫ﺷﺮوع‬‫از‬‫ﻳﻚ‬‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫اوﻟﻴﻪ‬‫ﺑﺮاي‬‫ﻫﺮ‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫،روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫را‬‫ﺑﺎ‬‫ي‬‫ﺻﻔﺤﻪ‬‫ﻣﻤﺎس‬‫ﺑﺮ‬‫آﻧﻬﺎ‬ ‫ﺗﺨﻤﻴﻦ‬‫ﻣﻲ‬‫زﻧﺪ‬‫و‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻣﺸﺘﺮك‬‫ﺣﺎﺻﻞ‬‫از‬‫ﺣﻞ‬‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫ﻣﻘﺪار‬‫ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ‬‫ﺑﻌﺪي‬‫را‬‫اﻳﺠﺎد‬‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬. •‫ﺑﺮاي‬‫ﻓﻬﻤﻴﺪن‬‫اﻳﻨﻜﻪ‬‫ﭼﻄﻮر‬‫اﻳﻦ‬‫اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ‬‫ﻛﺎر‬،‫ﻛﻨﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫اﺑﺘﺪا‬‫دﺳﺘﮕﺎﻫﻲ‬‫از‬‫دو‬‫ﻣﻌﺎدﻟﻪ‬‫ي‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺻﻮرت‬‫زﻳﺮ‬‫در‬‫ﻧﻈﺮ‬ ‫ﻣﻲ‬‫ﮔﻴﺮﻳﻢ‬: 1 1 2 2 1 2 ( , ) 0 ( , ) 0 f x x f x x   ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 68. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ 68 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 69. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ 69 ‫ﺑﺎﻻ‬ 2 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 70. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ 70 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 71. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫اداﻣﻪ‬‫ﻫﺎي‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ 71 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 72. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬ 72 ‫ﺻﻮرت‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﻏﻴﺮ‬‫ﺧﻄﻲ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ﺑﺎ‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫و‬‫آﻏﺎز‬‫از‬)1-,1=()0(x‫ﺣﻞ‬‫ﻛﻨﻴﺪ‬.‫اﻳﻦ‬‫ﻋﻤﻠﻴﺎت‬‫را‬‫ﺗﺎ‬ ‫زﻣﺎﻧﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫اﺳﺖ‬‫را‬‫ﺗﻜﺮار‬‫ﻛﺮده‬‫و‬‫اداﻣﻪ‬‫دﻫﻴﺪ‬. ============================================================================================== ‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫اﺑﺘﺪا‬‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ‬‫ژاﻛﻮﺑﻴﻨﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫زﻳﺮ‬‫ﻓﺮﻣﻮل‬‫ﻫﺎي‬‫زﻳﺮ‬‫ﺗﺸﻜﻴﻞ‬‫دﻫﻴﻢ‬: ‫در‬‫ي‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬(1,-1)‫ﺗﺎﺑﻊ‬‫ﺑﺮداري‬‫و‬‫ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ‬‫ژاﻛﻮﺑﻴﻦ‬‫ﻣﻘﺎدﻳﺮ‬‫زﻳﺮ‬‫را‬‫ﮔﻴﺮﻧﺪ‬‫ﻣﻲ‬: ‫دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻞ‬‫ﻫﺎي‬‫ﺟﻮاﺑﻬﺎي‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬.‫ﺟﻮاب‬‫ﻫﺎي‬‫آن‬‫ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ‬‫از‬: 6 || || max{| |} 10ix x      3 1 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 ( , ) 3 21 0 ( , ) 2 2 0 f x x x x f x x x x         2 1 2 1 2 1 3 6 ( , ) 2 2 x x J x x x        17 3 6 (1 1) , (1 1) 1 2 2 F J                 (0) (0) 1 2,x x  (0) 1 (0) 2 3 6 17 2 2 1 x x                   (0) 1(0) (0) 2 1.555556 2.05556 x x x               2 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 73. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬‫ﻮﺗﻦ‬ 73 ‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ‬،‫ﺑﻌﺪي‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫از‬‫ﺗﻜﺮار‬‫روش‬‫ﻋﺒﺎرت‬‫اﺳﺖ‬‫از‬: ‫ﺑﻪ‬‫ﻃﻮر‬‫ﻣﺸﺎﺑﻪ‬،‫ﺳﻪ‬‫ي‬‫ﻧﻘﻄﻪ‬‫ﺑﻌﺪي‬‫ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ‬‫از‬: ‫اﻳﻦ‬‫ﻣﺜﺎل‬‫ﻧﺸﺎن‬‫داد‬‫ﻛﻪ‬‫روش‬‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺗﻮاﻧﺪ‬‫ﺑﺴﻴﺎر‬‫ﺳﺮﻳﻊ‬‫ﻳﻚ‬‫ﺗﻘﺮﻳﺐ‬‫اوﻟﻴﻪ‬‫ﺑﻪ‬‫ي‬‫اﻧﺪازه‬‫ﻛﺎﻓﻲ‬‫ﻧﺰدﻳﻚ‬‫ﺑﻪ‬‫ﭘ‬‫ﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺴﺌﻠﻪ‬‫را‬ ‫ﺑﺪﺳﺖ‬‫دﻫﺪ‬.‫ﻳﻜﻲ‬‫از‬‫ﻣﺸﻜﻼت‬‫روش‬،‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬‫ﻧﻴﺎز‬‫ﺑﻪ‬‫ﺣﻞ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬‫زﻳﺮ‬‫درﻫﺮ‬‫ﻣﺮﺣﻠﻪ‬‫ﺑﺎﺷﺪ‬‫ﻣﻲ‬‫ﻛﻪ‬‫اﻟﺒﺘﻪ‬‫ﻃﺒ‬‫ﻖ‬‫ﻣﻄﺎﻟﺐ‬ ‫ﻓﺼﻞ‬‫دوم‬‫از‬‫ﺳﺮي‬‫آﻣﻮزش‬‫ﻫﺎي‬،‫ﺣﺎﺿﺮ‬‫ﺑﻪ‬‫ﺻﻮرت‬‫ﻋﺪدي‬‫ﻗﺎﺑﻞ‬‫ﺣﻞ‬‫ﻫﺴﺘﻨﺪ‬: (1) 1(1) (1) 2 1 1.555556 2.555556 1 2.055556 3.055556 x x x                              (2) (3) (4)1.865049 1.661337 1.643173 , , 2.500801 2.359271 2.349844 x x x                      ( ) 1 11 1 1 ( ) 1 . . . . . . i n n n i n nn x ff f x x f f x x fx                                                      ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 74. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫روش‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬ ‫دﺳﺘﮕﺎه‬ ‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﻦ‬ 74 function newton_sys(F,JF,xx0,tol,maxit) % F is the system given by an (n x 1) matrix; % JF is the Jacobian of F given by an (n x n) matrix; % xx0 is the (n x 1) initial vector, tol ia a tolerance; % max_it is the maximum number of iterations. x0=xx0 iter=1; while(iter<=maxit) y=-feval(JF,x0)feval(F,x0); xn=x0+y; err= max(abs(xn-x0)); if (err<=tol) x=xn; fprintf(' Newton''s method converges after %3.0f iterations to n',iter) x return; else x0=xn; end iter=iter+1; end disp('Newton''s method does not converge') x=xn; ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 75. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬‫ﻮﺗﻦ‬ 75 ‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺑﺮاي‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫ﺗﻮاﺑﻌﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫زﻳﺮ‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬: ‫ﺳﭙﺲ‬‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫را‬‫در‬‫ﻗﺎﻟﺐ‬‫آرﮔﻮﻣﺎن‬‫ﻫﺎي‬‫ورودي‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬newton_sys(f,jf,xx0,tol,n)‫ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ‬‫ﻧﻤﻮد‬. ];2*22.^;212.^*33.^[ );2();1( )(1    yxyxf XyXx Xfffunction ]2,*2;*6,2.^*3[ );2();1( )(1 xyxjf XyXx Xjfjffunction    ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 76. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102‫ﺣﻞ‬ ‫ﺑﺮاي‬ ‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اداﻣﻪ‬‫دﺳﺘﮕﺎه‬‫ﺧﻄﻲ‬ ‫ﻏﻴﺮ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻧﻴ‬ ‫روش‬ ‫ﺑﻪ‬‫ﻮﺗﻦ‬ 76 ‫اداﻣﻪ‬‫ﭘﺎﺳﺦ‬‫ﻣﺜﺎل‬(‫ﺑﺮاي‬‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫از‬‫ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‬Matlab‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫ﺗﻮاﺑﻌﻲ‬‫ﺑﻪ‬‫ﻗﺮار‬‫زﻳﺮ‬‫ﺗﻌﺮﻳﻒ‬‫ﻛﻨﻴﻢ‬: ‫ﺳﭙﺲ‬‫ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ‬‫اﻳﻦ‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫را‬‫در‬‫ﻗﺎﻟﺐ‬‫آرﮔﻮﻣﺎن‬‫ﻫﺎي‬‫ورودي‬‫ﺗﺎﺑﻊ‬newton_sys(‘f1’,’jf1’,xx0,tol,n)‫ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ‬ ‫ﻧﻤﻮد‬. ];2*22.^;212.^*33.^[ );2();1( )(1    yxyxf XyXx Xfffunction ]2,*2;*6,2.^*3[ );2();1( )(1 xyxdf XyXx Xjfjffunction    ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 77. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 77 ‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 78. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 78 ‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 79. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 79 ‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 80. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 80 ‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬ ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 81. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫دﺳﺘﻮرات‬ ‫ﺑﺮﺧﻲ‬ ‫اداﻣﻪ‬Matlab‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﺑﺎ‬ ‫ﻣﺮﺗﺒﻂ‬ (1‫ﺑﺮرﺳﻲ‬‫ﺷﻮد‬‫در‬‫ﻧﺮم‬‫اﻓﺰار‬MATLAB،‫از‬‫ﭼﻪ‬‫رﻫﻴﺎﻓﺖ‬‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬‫ﻋﺪدي‬‫ﺑﺮاي‬‫ﭘﻴﺪا‬‫ﻛﺮد‬‫رﻳﺸﻪ‬ ‫ﻫﺎي‬‫ﻳﻚ‬‫ﭼﻨﺪ‬‫ﺟﻤﻠﻪ‬‫اي‬‫ﺗﻮﺳﻂ‬‫دﺳﺘﻮر‬roots‫اﺳﺘﻔﺎده‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد؟‬ (2‫ﻏﻴﺮ‬‫از‬‫دﺳﺘﻮر‬roots‫ﭼﻪ‬‫دﺳﺘﻮرات‬‫و‬‫ﺗﻮاﺑﻊ‬‫دﻳﮕﺮي‬‫در‬‫ﻧﺮم‬‫اﻓﺰار‬MATLAB‫ﺑﺮاي‬‫رﻳﺸﻪ‬‫ﻳﺎﺑﻲ‬ ‫ﻣﻌﺎدﻻت‬‫ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ‬‫ﻳﺎﻓﺖ‬‫ﻣﻲ‬‫ﺷﻮد؟‬ 81 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org
  • 83. ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 83 ‫ﻓﺮادرس‬ ‫در‬ ‫ﺷﺪه‬ ‫ﻣﻄﺮح‬ ‫ﻧﻜﺎت‬ ‫ﻣﺒﻨﺎي‬ ‫ﺑﺮ‬ ‫ﻫﺎ‬ ‫اﺳﻼﻳﺪ‬ ‫اﻳﻦ‬ »‫اﻓﺰار‬ ‫ﻧﺮم‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫ﭘﻴﺸﺮﻓﺘﻪ‬ ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫آﻣﻮزش‬MATLAB« ‫اﺳﺖ‬ ‫ﺷﺪه‬ ‫ﺗﻬﻴﻪ‬. ‫ﻧﻤﺎﻳﻴﺪ‬ ‫ﻣﺮاﺟﻌﻪ‬ ‫زﻳﺮ‬ ‫ﻟﻴﻨﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬ ‫آﻣﻮزش‬ ‫اﻳﻦ‬ ‫ﻣﻮرد‬ ‫در‬ ‫ﺑﻴﺸﺘﺮ‬ ‫اﻃﻼﻋﺎت‬ ‫ﻛﺴﺐ‬ ‫ﺑﺮاي‬. faradars.org/fvmth102 ‫ﻋﺪدي‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬ ‫ﻛﻤﻚ‬ ‫ﺑﻪ‬MATLAB faradars.org/fvmth102 ‫س‬‫ر‬‫د‬‫ا‬‫ﺮ‬‫ﻓ‬ FaraDars.org