今天小编来和大家探讨一个问题:如何求解如下这个优美的方程
为什么说它优美呢?因为我们没学过如何求解它(不是).
实际上,对于方程
我们是可以求解的.但是对于上述方程的求解难点在于方程右边并不是一个常数,这样使得我们对此问题一筹莫展.
噢!有了,来借助强大的计算器吧.
让我们拿出炫酷的卡西欧fx-991CN X.
把计算器设置为弧度制,然后随便输入一个 值,比如
然后使用强大的Ans键,持续进行 Ans的操作,其含义是重复取上一个计算结果的 值.
如果仅考虑小数点后六位,那么实际上我们已经得到了方程 的解!你一定觉得非常疑惑,这是怎么一回事呢?为什么越往后面按计算器的值越接近一个确定的值呢?而这个值为何恰好就是方程 的解呢?别着急,我们来娓娓道来.
求解方程有一种很直观的方法,想必你也想到了:如果我们能画出函数 和函数 的图像的话,寻找其交点(的横坐标),我们就能确定方程的解.
从图像中我们也能直观地观察出来 和 仅有一个交点 ,且可以确定其横坐标(也即方程的解)的范围
但是,好像接下来就什么都不知道了.
点 很孤单,我们来给它找一个朋友点 ,其坐标为 .
接下来过点 作 轴的平行线交 于点 ,易知其坐标为 .
继续过点 作 轴的平行线交 于点 ,易知其坐标为 .
按照这个做法继续做下去,易得下一个在 上出现的点 其坐标为 .
我们知道,这个操作可以一直做下去,永远不会停下,就如同我们可以把计算器一直按下去那样.实际上,随便你选一个初始值(也即在 图像上选取任意一个初始点),最后都能通过有限次迭代得到(任何你想要的)近似解.
这类问题在数学上被称为不动点问题,不动点问题产生的图像被称为不动点图像,上面这个美丽的图像就是一种不动点图像,美哉妙哉!
转载内容仅代表作者观点
不代表中科院物理所立场
如需转载请联系原公众号
来源:大小吴的数学课堂
编辑:藏痴
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
热门跟贴