牛顿迭代法求解非线性方程组

题目

目标函数与导数,目标值为 F 0 = ( 0 , 0 ) F_0=(0,0) F0=(0,0),初值估计为 x = ( 0 , 0 ) x=(0,0) x=(0,0)
F ( x , y ) = ( x 2 − 10 x + y 2 + 8 x y 2 + x − 10 y + 8 ) F ′ ( x , y ) = ( 2 x − 10 2 y y 2 + 1 2 x y − 10 ) F\left( x ,y\right) =\left( \begin{array}{c} x^2-10x+y^2+8\\ xy^2+x-10y+8\\ \end{array} \right) \quad F^{'}(x,y)=(\begin{matrix} 2x-10 & 2y \\ y^2+1 & 2xy-10 \\ \end{matrix}) F(x,y)=(x210x+y2+8xy2+x10y+8)F(x,y)=(2x10y2+12y2xy10)

牛顿迭代

F ′ x = F 0 − F x = ( F ′ ) − 1 ( F 0 − F ) x k + 1 = x k + x F^{'}x=F_0-F \\ x = (F')^{-1}(F_0-F) \\ x^{k+1} = x^{k}+x \\ Fx=F0Fx=(F)1(F0F)xk+1=xk+x

matlab 代码

%% 牛顿迭代算法求解非线性方程组
syms x y
f1(x,y) = x^2-10*x+y^2+8;
f2(x,y) = x*y^2+x-10*y+8;
f(x,y) = [f1 f2];
jac(x,y) = jacobian([f1 f2],[x y]);
p=[1 0];
F0 = [0 0];
for i=1:20
    dq = eval( F0-formula(f(p(1),p(2))) );
    if norm(dq) < 1e-7
        fprintf('求解成功\t迭代次数:%d\n',i);
        p
        break;
    end
    dp = eval( formula(jac(p(1),p(2)))\dq' );
    p = p+dp';
    fprintf('\n迭代次数:%d',i);
    vpa(p,10)
end

结果:

牛顿迭代法求解非线性方程组_第1张图片

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