NGHỆ THUẬT
LÀM ĐẸP VÀ SỨC KHỎE
THỦ CÔNG
VĂN HÓA VÀ LỊCH SỬ
GIẢI TRÍ
MÔI TRƯỜNG
THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG
TƯƠNG LAI XANH
KỸ THUẬT NGƯỢC
SCHOOL PROJECTS
KHOA HỌC
THỂ THAO
CÔNG NGHỆ
THIẾT BỊ ĐEO
Newton's Method — Chase a Root Down Tangent Lines You Draw
Mark

Tạo bởi

Mark

2. tháng Bảy 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.
Cơ bản
30 minutes

Hướng dẫn

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.

Vật liệu cho bước này:

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

Công cụ cần thiết:

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.

Công cụ cần thiết:

CalculatorCalculator
4

Check the root

Loading Jupyter Notebook...

Công cụ cần thiết:

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.

Vật liệu

1

Công cụ yêu cầu

4

You can swap these in

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

Blueprint liên quan

Các blueprint này chia sẻ kiến thức — kỹ thuật, vật liệu hoặc nguyên tắc

CC0 Phạm vi công cộng

Bản thiết kế này được phát hành theo CC0. Bạn tự do sao chép, sửa đổi, phân phối và sử dụng cho bất kỳ mục đích nào mà không cần xin phép.

Hỗ trợ nhà sáng tạo bằng cách mua sản phẩm qua bản thiết kế, nơi họ nhận Hoa hồng nhà sáng tạo do nhà bán hàng đặt, hoặc tạo phiên bản mới và kết nối trong bản thiết kế riêng để chia sẻ doanh thu.

Thảo luận

(0)

Đăng nhập để tham gia thảo luận

Đang tải bình luận...