#algebra Трансцендентные уравнения - уравнения, решения которых крайне редко удается получить в явном виде. ## Уравнение с малым параметром $$\LARGE F(x)=\varepsilon G(x)$$где $\LARGE \varepsilon$ - параметр 1-го порядка малости. Тогда обозначаем через $\LARGE x_0$ решение уравнения $\LARGE F(x)=0$/ Найдем первую поправку к $\LARGE x_0$ по $\LARGE \varepsilon$, которую мы обозначим $\LARGE x_1$, через разложение в ряд Тейлора: $$ \LARGE F(x_0)+F'(x_0)(x-x_0)=\varepsilon(G(x_0)+G'(x_0)(x-x_0))$$ но т.к. $\LARGE x=x_0+x_1$: $$ \LARGE F(x_0)+F'(x_0)(x_1)=\varepsilon(G(x_0)+G'(x_0)(x_1))$$ используем факт того, что нам нужно, чтобы слева и справа были величины не более чем 1 порядка малости, и отбрасываем остальное: $$ \LARGE F(x_0)+F'(x_0)x_1=\varepsilon G(x_0)$$ отсюда находим $\LARGE x_1$ Далее: $\LARGE x=x_0+x_1$, $$ \LARGE F(x_0)+F'(x_0)(x_1+x_2)+\frac{F''(x_0)}{2}(x_1+x_2)^2=\varepsilon(G(x_0)+G'(x_0)(x_1+x_2))$$ действуем аналогично: $$\LARGE F(x_0)+F'(x_0)x_1+F'(x_0)x_2+\frac{F''(x_0)}{2}x_1^2=\varepsilon G(x_0)+\varepsilon G'(x_0)x_1$$ но используя предыдущие уравнения для упрощения вычислений: $$\LARGE F'(x_0)x_2+\frac{F''(x_0)}{2}x_1^2=\varepsilon G'(x_0)x_1$$ отсюда находим $\LARGE x_2$. Дальнейшие поправки аналогично >[!Замечание] >![[Pasted image 20250126075300.png]] ## Метод итераций Если уравнения для переменной $\LARGE x$ записывается в виде $\LARGE x=f(x)$, то $\LARGE x$ можно искать методом итераций: - Выберем начальное приближение $\LARGE x_0$ на глазок - Построим [[Предел последовательности|последовательность]] $\LARGE \{x_k\}$ согласно $\LARGE x_{k+1}=f(x_k)$ - Если при этом $\LARGE \displaystyle \lim_{k\rightarrow\infty} x_k=\bar{x}$, то $\LARGE \bar{x}$ является решением уравнения Криетрий [[Реакции органических соединений|сходимости]]: $\LARGE |x_k - x_{k-1}| << x_{k-1}$ ![[Pasted image 20250126080701.png]] Если же процесс не сходится, то можно решать итерациями уравнение $$ \LARGE x=\frac{1}{p+1}[px+f(x)]$$ эквивалентное $\LARGE x=f(x)$ Можно надеяться, что при **достаточно большой** $\LARGE p$ стоящая в правой части комбинация $\LARGE px+f$ станет монотонно растущей функцией, что обеспечит сходимость итерационной процедуры. ## Метод градиентного спуска