Newton-Verfahren
Definition
Mit dem Newton-Verfahren kann näherungsweise eine Nullstelle einer differenzierbaren Funktion

- Ein
-Wert liegt nicht im Definitionsbereich.
- Die
-Werte werden beliebig groß.
- Die
-Werte nähern sich nicht der gesuchten, sondern einer anderen Nullstelle an.
1
Die Funktion
mit
ist in der Abbildung dargestellt.
a)
Gib zwei Startwerte an, für die das Newton-Verfahren nicht zielführend ist.
b)
Begründe anhand des Graphen, warum die Wahl der Startwerte zu keinem Ergebnis führt.
c)
Begründe anhand der Iterationsvorschrift, warum die Wahl der Startwerte zu keinem Ergebnis führt.

2
Die Funktion
hat genau eine Nullstelle. Berechne mit zwei Schritten des Newton-Verfahrens einen Näherungswert für die Nullstelle mit dem angegebenen Startwert.
a)
b)
c)
d)
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1
a)
Das Newton-Verfahren führt für die Startwerte
und
zu keinem Ergebnis.
b)
An beiden Stellen verläuft die Tangente an den Graphen von
parallel zur
-Achse. Diese wird also nie geschnitten und es ergibt sich kein Näherungswert
c)
Beide Stellen sind Extremstellen der Funktion
es gilt also
Damit ergibt sich im ersten Schritt des Newton-Verfahrens im Nenner der Wert
2
a)
b)
c)
d)