Metodo delle tangenti
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In matematica e più specificamente in analisi numerica, il metodo delle tangenti, chiamato anche metodo di Newton o metodo di Newton-Raphson, è uno dei metodi per il calcolo approssimato di una soluzione di un'equazione della forma . Esso si applica dopo avere determinato un intervallo
che contiene una sola radice.
Il metodo consiste nel sostituire alla curva la tangente in uno dei due punti che hanno come ascissa gli estremi dell'intervallo
e assumere, come valore approssimato della radice, l'ascissa
del punto in cui la tangente interseca l'asse delle x internamente all'intervallo
.
Supponiamo che nell'intervallo la funzione e le sue derivate prima e seconda esistano e siano continue e che la derivata prima e seconda siano diverse da zero.
Conviene tracciare la tangente nell'estremo dell'intervallo in cui la funzione e la sua derivata seconda hanno lo stesso segno; nell'esempio della figura nel punto di ascissa a.
L'equazione della tangente nel punto di ascissa a risulta quindi ponendo y=0
.
Abbiamo determinato il nuovo intervallo contenente la radice che stiamo cercando. Ripetendo il procedimento per
otteniamo una nuova approssimazione della radice (intersezione della seconda tangente con l'asse delle x)
.
Procedendo in modo iterativo si ottiene la relazione di ricorrenza
che permette di determinare successive approssimazioni della radice dell'equazione . Con le ipotesi poste, si dimostra che la successione delle
converge alla radice.
Nella pratica, fissata la tolleranza di approssimazione consentita τ, il procedimento iterativo si fa terminare quando .