Numerieke methoden voor nulpuntsbepaling: De regula falsi methode
De regula falsi methode
De halveringsmethode is eenvoudig, maar in het algemeen niet zo efficiënt. Dit komt deels doordat alleen gebruik gemaakt wordt van het teken van de functie in het midden van een (deel)interval en niet van de grootte van de functiewaarde in dit punt. Nuttige informatie die de numerieke methode zou kunnen versnellen negeert men op deze manier. De regula falsi methode, die gebaseerd op lineaire interpolatie op het laatst berekende interval waarbinnen een nulpunt ligt, maakt wel gebruik van deze informatie.
Net als de halveringsmethode begint de regula falsi methode met een interval zodanig dat . Maar in deze nieuwe methode wordt niet het midden als hoekpunt van een nieuw interval gekozen maar wordt de functie op met een lineaire interpolatiefunctie benaderd en het nulpunt van deze interpolatie gekozen als nieuw hoekpunt. Met ander woorden, de functie wordt eerst benaderd met de koorde tussen de punten en , d.w.z. door de rechte lijn met vergelijking
Wat je dus krijgt is een rijtje benaderingen van een nulpunt
Interactieve versie van de regula falsi methode In onderstaand interactief diagram kun je de eerste 10 iteratiestappen in de regula falsi methode volgen door op de Next knop te drukken. Herstarten gaat via het Reset icoontje of door de functie of de grenswaarden (opnieuw) in te voeren.
Een nadeel van de regula falsi methode is dat de benaderingsmethode niet zo snel convergeert als het rijtje tot stand komt door steeds weer dezelfde kant van het interval aan te passen zoals in bovenstaande figuur. De regula falsi methode convergeert niet wezenlijk sneller of langzamer dan de halveringsmethode. Maar er zijn slimme aanpassingen bedacht op deze methode die het algoritme wel versnellen; we gaan hier niet op in.