2. Bestimmung einer Wurzel durch Iteration

Aufgabenstellung:

Es soll die Lösung von  x² = c  ( z. B. c = 41) bestimmt werden.

c = x²      ↔       c = x · x      ↔       c/x = x

x1 sei eine etwas ungenaue, geschätzte Lösung.

Der wahre Wert x ( Lösung von c = x² ) liegt zwischen c/x1 und x1

Begründung:

Ist x1 < x, dann gilt: c/x1 > x

Mit kleiner werdendem Nenner wird der Quotient größer.

Der Mittelwert x2 von  c/x1 und x1 liegt dem Wert x näher.

x2 = (x1 + c/x1) /2

 Noch besser passt x3 = (x2+ c/x2)/2 und dann x4 = (x3+ c/x3)/2.

 

Diese schrittweise Annäherung an die richtige Lösung mit x1, x2, x3, x4  usw. heißt Iteration (Iter: lateinisch der Schritt).

 Die Iteration kann sehr schnell mit dem hier verfügbaren Online - Rechenprogramm  durchgeführt werden. In das Rechenfenster wird x=0,5*(x+c/x) und in der Zeile für x der erste Schätzwert für die Gleichung x2 = c eingetragen. Nach Anklicken des Gleichheitszeichens erscheint ein besserer Näherungswert, nach dem zweiten Anklicken des Gleichheitszeichens ein noch besserer usw..