المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
تـشكيـل اتـجاهات المـستـهلك والعوامـل المؤثـرة عليـها
2024-11-27
النـماذج النـظريـة لاتـجاهـات المـستـهلـك
2024-11-27
{اصبروا وصابروا ورابطوا }
2024-11-27
الله لا يضيع اجر عامل
2024-11-27
ذكر الله
2024-11-27
الاختبار في ذبل الأموال والأنفس
2024-11-27


Laguerre,s Method  
  
705   04:02 مساءً   date: 12-12-2021
Author : Acton, F. S
Book or Source : Numerical Methods That Work, 2nd printing. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1990.
Page and Part : ...


Read More
Date: 14-12-2021 752
Date: 5-12-2021 342
Date: 2-12-2021 366

Laguerre's Method

A root-finding algorithm which converges to a complex root from any starting position. To motivate the formula, consider an nth order polynomial and its derivatives,

P_n(x) = (x-x_1)(x-x_2)...(x-x_n)

(1)

= (x-x_2)...(x-x_n)+(x-x_1)...(x-x_n)+...

(2)

 

(3)

= P_n(x)(1/(x-x_1)+...+1/(x-x_n)).

(4)

Now consider the logarithm and logarithmic derivatives of P_n(x)

ln|P_n(x)| = ln|x-x_1|+ln|x-x_2|+...+ln|x-x_n|

(5)

(dln|P_n(x)|)/(dx) = 1/(x-x_1)+1/(x-x_2)+...+1/(x-x_n)

(6)

=

(7)

= G(x)

(8)

-(d^2ln|P_n(x)|)/(dx^2) = 1/((x-x_1)^2)+1/((x-x_2)^2)+...+1/((x-x_n)^2)

(9)

=

(10)

Now make "a rather drastic set of assumptions" that the root x_1 being sought is a distance a from the current best guess, so

 a=x-x_1,

(11)

while all other roots are at the same distance b, so

 b=x-x_i

(12)

for i=2, 3, ..., n (Acton 1990; Press et al. 1992, p. 365). This allows G and H to be expressed in terms of a and b as

G = 1/a+(n-1)/b

(13)

H = 1/(a^2)+(n-1)/(b^2),

(14)

Solving these simultaneously for a gives

 a=n/(max[G+/-sqrt((n-1)(nH-G^2))]),

(15)

where the sign is taken to give the largest magnitude for the denominator.

To apply the method, calculate a for a trial value x, then use x-a as the next trial value, and iterate until a becomes sufficiently small. For example, for the polynomial 4x^3+3x^2+2x+1 with starting point x_0=-1.0, the algorithmic converges to the real root very quickly as (-1.0-0.58113883008419-0.60582958618827).

Setting n=2 gives Halley's irrational formula.


REFERENCES:

Acton, F. S. Numerical Methods That Work, 2nd printing. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1990.

Adams, D. A. "A Stopping Criterion for Polynomial Root Finding." Comm. ACM 10, 655-658, 1967.

Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 365-366, 1992.

Ralston, A. and Rabinowitz, P. §8.9-8.13 in A First Course in Numerical Analysis, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 1978.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.