求非線性方程(組)零點的一種重要的迭代法,又稱牛頓-拉弗森法或切線法。其要點是:若在非線性方程f(x)=0的零點x=x*鄰域內,函數f(x)連續可微且f′(<x)不為零,xn(n=0,1,2,…)是x*的近似值,則在此鄰域,用線性函數
近似代替
f(
x),並以
T(
x)的零點
作為
x
*的新的近似值。這種通過構造序列
x
1,
x
2,…來近似
x
*的方法就是牛頓法。若
f(
x)是實函數,
x
*是實數,則牛頓法有明確的幾何意義:過點(
x
n,
f(
x
n))作曲線
y=
f(
x)的切線
T,將
T與
x軸的交點
x
n+1作為
x
*的新近似值。對於非線性方程組,
x和
f(
x)分別為矢變量和矢量函數,[
f′(
x)]
-1為
f(
x)的雅可比矩陣的逆矩陣。由牛頓法構造的序列
x
1,
x
2,…收斂於
x
*的充分條件是:①在
x
*的鄰域內
f′(
x)存在且滿足李普希茲條件,即對
x
*鄰域內的任意
x′、
x″,有
![](/img3/8017.gif)
,式中0〈
α〈1;②[
f′(
x
*)]
-1存在;③初始近似值
x
0充分接近
x
*。在上述條件下,
x
1,
x
2,…收斂於
x
*的速度不低於二階。為瞭減弱收斂性對
f的要求,提高收斂速度或減少計算量,牛頓法有許多變形,如修正牛頓法和擬牛頓法。