Itération de Halley

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En analyse numérique, l'itération de Halley ou méthode de Halley est un algorithme de recherche d'un zéro d'une fonction utilisé pour les fonctions d'une variable réelle dérivables deux fois et à dérivée seconde continue (i.e. C2).

L'algorithme est itératif et de convergence cubique.

Il doit son nom à son inventeur, l'astronome Edmund Halley.

Sommaire

[modifier] Énoncé

Soit f une fonction C² et a un zéro de f. La méthode de Halley consiste à itérer

xn + 1 = xn − 2f(xn)f′(xn) / [2f′(xn)² − f(xn)f′′(xn)]

à partir d'une valeur x0 proche de a.

Au voisinage de a, la convergence vérifie :

|xn + 1 − a| < K|xn − a|³, K > 0

elle est donc (au pire) cubique.

[modifier] Déduction

La formule se déduit par exemple de la méthode de Newton appliquée à la fonction g = f/√f′ :

xn + 1 = xng(xn)/g′(xn),

avec

g′ = (2f′² − ff′′)/(2f′√f′)

d'où le résultat. Il est à noter que, si f′(c) = 0, cela ne s'applique que si g peut être prolongée en c.

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