Lerninhalte in Mathe
Digitales Schulbuch
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Newton-Verfahren

Definition

Mit dem Newton-Verfahren kann näherungsweise eine Nullstelle einer differenzierbaren Funktion \(f\) bestimmt werden. Begonnen wird dabei mit einem geeigneten Startwert \(x_0.\) Mit der folgenden Iterationsvorschrift werden die weiteren Näherungswerte für die Nullstelle von \(f\) berechnet:
\(\boldsymbol{x_{n+1}=x_n-\dfrac{f(x_n)}{f mit \(n\in \mathbb N\) und \(f
Das Verfahren kann wie folgt veranschaulicht werden: An der Stelle \(x_n\) wird die Tangente an den Funktionsgraphen \(G_f\) angelegt. Der Schnittpunkt der Tangente mit der \(x\)-Achse liefert den Wert \(x_{n+1}.\) Dieses Vorgehen wird mehrfach wiederholt, sodass sich die Näherungswerte unter bestimmten Voraussetzungen immer weiter der Nullstelle von \(f\) annähern.
newton-verfahren
Das Verfahren führt jedoch nicht immer zum Erfolg. Mögliche Gründe, warum das Verfahren nicht funktioniert, sind die folgenden:
  • Ein \(x_n\)-Wert liegt nicht im Definitionsbereich.
  • Die \(x_n\)-Werte werden beliebig groß.
  • Die \(x_n\)-Werte nähern sich nicht der gesuchten, sondern einer anderen Nullstelle an.