微分线性近似在开方上的应用

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更新时间:2024-09-21
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公式结论

对任意正数开根估算方法:要估算\sqrt{a},只需取一个数m,那么估算结果约等于\frac{1}{2}*(m+\frac{a}{m}),m和\frac{a}{m}越接近,这个估算越精确。

可以取28,675...验证。

  理由: 微积分书上:

此处得到对1+无穷小量的开方估算方法:
学过微分线性近似后,得到一个结论:(1+无穷小)再开方与1+1/2*无穷小是等价无穷小,所以可以把开方运算转化为四则运算。

进一步对任意正数开方:

进一步推导求\sqrt{a}可以转化为结论式子,具体怎么运用请看下面例子:

假设a=675,我们可以找到25*25(此处是要寻找比较靠近a的平方数m*m),

然后变形:根号下625+50,把625提出去,得到25*根号下1+0.08,转化为四则运算为25*(1+1/2*0.08)=26。

接下来验证a开平方能不能用26近似:26*26=676接近675,表明结果精度较高。

我们只需要用字母代替具体数字即可,如下:

\sqrt{a},找到m,变形为\sqrt{a-m*m+m*m},提出m*m为m*\sqrt{1+\frac{a-m*m}{m*m}},根号内第二项越接近0,这个式子越逼近于m*(1+\frac{1}{2}*(\frac{a-m*m}{m*m})),化简为\frac{1}{2}*(m+\frac{a}{m})

到这里已经是一个新的结论,因为我可以对它作出新的解释:

开根就是要找两个相等乘数m,m,使a=m*m,那么\sqrt{a}=m;而对a=r*s,要找\sqrt{a},只需找一个r,让r,s靠近;r,s越接近,\frac{1}{2}*(r+s)就越接近\sqrt{a}。由此可以递推三次根:若a=b*c*d,那么找到b,c,使b,c,d越靠近,那么\frac{1}{3}*(b+c+d)就越接近\sqrt{a}(此处还没证明,慎用!!!)。

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作者:qq_45589982



微分 近似 线性

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