Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 1 413 работающих калькуляторов

ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ · ОНЛАЙН

Поиск корней уравнения: бисекция, секущие, Ньютон, сканирование отрезка

Калькулятор численно решает уравнение f(x) = 0: выбирайте бисекцию, ложное положение, секущие или метод Ньютона, задавайте точность и лимит итераций и получайте таблицу шагов. Режим сканирования находит все корни на отрезке, а сравнение методов показывает, какой быстрее.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
√
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Режим
Один корень выбранным методом или все корни на отрезке.
Шаблон левой части уравнения f(x) = 0.
Показатель или коэффициент при x; не ноль для sin, exp, дроби, корня, логарифма.
Необязательный параметр.
Свободное слагаемое; чтобы решить g(x) = k, задайте d = −k.
Для бисекции и ложного положения — левый конец отрезка.
Для Ньютона не используется; для секущих — второе приближение.
Допуск остановки итераций.
От 5 до 200.
Добавляет вторую таблицу со сравнением.
От 10 до 2000.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Корень уравнения f(x) = 0

Приближённый корень2,094552
Значение f в найденной точке0,000006
Итераций выполнено20
Последний шаг9.537000e-7
Сходимостьдостигнута
МетодБисекция
Порядок сходимостилинейный (погрешность вдвое за шаг)
Требуемая точность0,000001
Функцияa·x³ + b·x² + c·x + d

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Остановка по условию: для бисекции — половина длины отрезка не больше заданной точности; для остальных методов — |f(xₙ)| не больше точности либо шаг |xₙ − xₙ₋₁| не больше точности. Для функции a·x³ + b·x² + c·x + d производная вычисляется аналитически.

Итерации метода «Бисекция»

Итерацияxₙf(xₙ)Шаг |Δx|
12.55.6250.5
22.251.8906250.25
32.1250.3457031250.125
42.0625-0.35131835940.0625
52.09375-0.00894165040.03125
62.1093750.16683578490.015625
72.10156250.07856225970.0078125
82.097656250.03471428160.00390625
92.0957031250.01286233220.001953125
102.09472656250.00195434780.0009765625
112.0942382813-0.00349514920.0004882813
122.0944824219-0.00077077520.0002441406
132.09460449220.00059169270.0001220703
142.094543457-8.95647E-56.10352E-5
152.09457397460.00025105813.05176E-5
162.09455871588.07453E-51.52588E-5
172.0945510864-4.4101E-67.6294E-6
182.09455490113.81675E-53.8147E-6
192.09455299381.68787E-51.9073E-6
202.09455204016.2343E-69.537E-7
Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Поиск корней уравнения онлайн: бисекция, ложное положение, секущие, Ньютон и сканирование отрезка

Поиск корней уравнения онлайн решает f(x) = 0 для семи шаблонов функций четырьмя итерационными методами и показывает таблицу итераций, порядок сходимости и итоговую точность. Отдельный режим сканирования находит сразу все корни на заданном отрезке.

Калькулятор подходит для курсов вычислительной математики, инженерных задач и быстрой проверки ответа. Ниже объяснено, чем методы отличаются, как выбрать начальные данные и почему иногда итерации не сходятся.

Какой метод выбрать

Бисекция гарантированно сходится, если на концах отрезка функция имеет разные знаки, но уменьшает неопределённость только вдвое за шаг. Метод ложного положения использует линейную интерполяцию и часто быстрее, но на выпуклых функциях может «застревать» на одном конце. Секущие и Ньютон работают без отрезка, зато требуют хорошего начального приближения.

Ньютон сходится квадратично: число верных знаков примерно удваивается на каждом шаге, если корень простой и старт достаточно близок. Секущие обходятся без производной и имеют порядок около 1,618. Калькулятор показывает порядок выбранного метода и таблицу итераций, чтобы это было видно на конкретной задаче.

Шаблоны функций вместо формулы

Уравнение f(x) = 0 задаётся одним из семи шаблонов: многочлен третьей степени, синусоида, экспонента, степень, дробь, корень или логарифм. Параметры a, b, c, d позволяют описать большинство прикладных зависимостей, а производная для метода Ньютона вычисляется аналитически, без численного дифференцирования.

Сдвиг на d превращает любое уравнение вида g(x) = k в задачу поиска нуля: достаточно взять d = −k. Так вы решаете, например, e^(0,5x) = 7 или 3·ln(2x + 1) = 4 без ручных преобразований. Область определения функции проверяется перед расчётом.

Критерии остановки и точность

Для бисекции итерации прекращаются, когда половина длины отрезка не превосходит заданной точности. Для остальных методов достаточно, чтобы либо модуль значения функции, либо размер последнего шага был не больше допуска. Точность выбирается от тысячных до двенадцатого знака.

Если за разрешённое число итераций условие не выполнено, калькулятор честно сообщает, что сходимость не достигнута, и показывает последнюю точку. Это важная защита: молчаливо выдавать неточный корень за точный нельзя. Увеличьте лимит итераций или смените метод и начальное приближение.

Сканирование: найти все корни на отрезке

В режиме сканирования отрезок делится сеткой, и на каждом шаге со сменой знака корень уточняется бисекцией. Так находятся сразу все простые корни, например три корня кубического уравнения или несколько точек пересечения синусоиды с осью.

Метод не видит касаний оси без смены знака и пар корней, попавших в один шаг сетки. Увеличьте число узлов, если подозреваете близкие корни. Минимум и максимум функции на сетке показываются отдельно и помогают понять, пересекает ли график ось вообще.

Сравнение методов на вашей задаче

Переключатель сравнения запускает все четыре метода с одними и теми же исходными данными и выводит корень, число итераций и остаточное значение функции в одной таблице. Для учебных задач это самый быстрый способ увидеть, насколько Ньютон опережает бисекцию.

Если метод недоступен для выбранных данных, например бисекция без смены знака, он помечается в таблице, а не прерывает расчёт. Классический пример для проверки — уравнение x³ − 2x − 5 = 0 с корнем около 2,0945515, на котором исторически демонстрировали метод Ньютона.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Бисекция: x = (a + b)/2; Ньютон: xₙ₊₁ = xₙ − f(xₙ)/f′(xₙ); секущие: xₙ₊₁ = xₙ − f(xₙ)(xₙ − xₙ₋₁)/(f(xₙ) − f(xₙ₋₁))

Проверенные примеры

Уравнение x³ − 2x − 5 = 0

Бисекция на отрезке [2; 3], точность 10⁻⁶.

Корень ≈ 2,094552 после 20 итераций (точное значение 2,0945515).

Метод Ньютона для той же задачи

Старт x₀ = 2, точность 10⁻¹².

Корень 2,09455148 найден за 4 итерации благодаря квадратичной сходимости.

Все корни x³ − 6x² + 11x − 6

Сканирование [0; 4], 100 узлов.

Три корня: 1, 2 и 3, сумма 6.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Выберите функцию и задайте параметры a, b, c, d.
  2. Укажите границы отрезка или начальные приближения.
  3. Выберите метод, точность и предел итераций либо режим сканирования.
  4. Изучите таблицу итераций и сравнение методов.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Какой метод самый быстрый?

Обычно Ньютон, если старт близок к корню; бисекция медленнее, но надёжна.

Почему бисекция сообщает об одинаковых знаках?

На концах отрезка f(a) и f(b) имеют один знак — корень не гарантирован. Выберите другие границы или режим сканирования.

Как решить уравнение g(x) = k?

Перенесите константу: задайте d = −k, и корень f(x) = 0 будет решением исходного уравнения.

Что делать, если метод не сошёлся?

Увеличьте число итераций, измените начальное приближение или используйте бисекцию.

Находит ли сканирование все корни?

Только корни со сменой знака, разделённые хотя бы одним узлом сетки; увеличьте число узлов для проверки.

Похожие калькуляторы

▦ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ

Интеграл гладкой функции по методу Симпсона

Интеграл гладкой функции по методу Симпсона. Метод Симпсона аппроксимирует гладкую кривую на парах интервалов квадратичными дугами и суммирует их площади. Нельзя просто применить формулу к неравномерной сетке: обязательное равенство шагов проверяется.

▦ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ

Интеграл по неравномерным измерениям методом трапеций

Интеграл по неравномерным измерениям методом трапеций. Трапеции соединяют соседние измеренные точки отрезками; площадь суммируется по реальной ширине каждого промежутка. Результат чувствителен к редким измерениям на резко изогнутых участках, где прямая между узлами не описывает функцию.

▦ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ

Калибровочная прямая по серии измерений

Калибровочная прямая по серии измерений. Линейная регрессия методом наименьших квадратов минимизирует сумму квадратов отклонений наблюдений от прямой. Прогноз вне интервала исходных X — экстраполяция; высокая корреляция сама по себе не доказывает причинную связь.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_910106/

Предварительный просмотр