МИСТЕЦТВО
КРАСА ТА ЗДОРОВ'Я
РЕМЕСЛО
КУЛЬТУРА ТА ІСТОРІЯ
РОЗВАГИ
СЕРЕДОВИЩЕ
ЇЖА ТА НАПІЇ
ЗЕЛЕНЕ МАЙБУТНЄ
ЗБОРНА ІНЖЕНЕРІЯ
SCHOOL PROJECTS
НАУК
СПОРТ
ТЕХНОЛОГІЯ
НОСИМО
Newton's Method — Chase a Root Down Tangent Lines You Draw
Mark

Створено

Mark

2. липень 2026FI
19
0
0
0
0

Newton's Method — Chase a Root Down Tangent Lines You Draw

A hands-on maths project: plot a curve on grid paper, draw the tangent line where it starts, slide down it to the axis, and repeat -- watching your guesses march onto the solution. This is Newton's method; a Python cell checks your root, and a compendium shows its power and its pitfalls.
Початківець
30 minutes

Інструкції

1

Following the slope to the answer

How do you solve an equation with no tidy formula? Around 1669 Isaac Newton gave an answer: guess, draw the tangent line to the curve there, and follow it down to where it crosses zero -- that landing point is a much better guess. Repeat, and you zoom in. You will do it with a ruler.
2

Plot the curve

Rule a grid on card (your graph paper). Plot the curve y = x-cubed minus 2x minus 5 for x from 1.5 to 3 by working out a few points and joining them smoothly. It crosses the x-axis somewhere near x = 2 -- that crossing is the solution you are hunting.

Матеріали для цього кроку:

Cardstock Assorted Pack (50 sheets)Cardstock Assorted Pack (50 sheets)1 штука

Необхідні інструменти ({count})

Steel Ruler (30cm)Steel Ruler (30cm)
Graphite Pencil SetGraphite Pencil Set
3

Slide down the tangents

Start at x = 2. Lay your ruler along the curve there to draw the tangent line, and mark where that straight line crosses the x-axis -- read off the new x. Move to that x on the curve, draw the new tangent, and mark where IT crosses. After just two or three tangents your marks pile up on the root, near x = 2.095.

Необхідні інструменти ({count})

CalculatorCalculator
4

Check the root

Loading Jupyter Notebook...

Необхідні інструменти ({count})

Desktop ComputerDesktop Computer
CalculatorCalculator
5

Compendium: fast, but handle with care

What your tangents teach. (1) Each step replaces the guess with x minus f(x) divided by the slope f'(x); near the root the accuracy doubles every step, dazzlingly fast. (2) Heron's ancient square-root trick is just Newton's method applied to 'x squared minus S'. (3) It needs a derivative (the slope) and a reasonable starting guess -- start in a bad spot, or near a flat part of the curve, and the tangents can fly AWAY from the root instead of toward it. (4) Given a good start, it is the default way computers solve equations in engineering, physics, computer graphics and the training of machine-learning models.

Матеріали

1

Необхідні інструменти

4

You can swap these in

Can't get one of the materials? Swap it for an equivalent — these work just as well.

Пов'язані креслення

Ці креслення діляться знаннями — техніки, матеріали або принципи

CC0 Суспільне надбання

Це креслення випущено під ліцензією CC0. Ви можете вільно копіювати, змінювати, поширювати та використовувати цю роботу для будь-яких цілей без запиту дозволу.

Підтримайте мейкера, купуючи продукти через його креслення, де він отримує Комісію мейкера встановлену вендорами, або створіть нову ітерацію цього креслення та включіть його як зв'язок у власне креслення для розподілу доходу.

Обговорення

(0)

Увійти щоб приєднатися до обговорення

Завантаження коментарів...