FractalPark
НьютонСложно

Newton Cosh

Метод Ньютона для cosh z = 1: бесконечно много равноотстоящих кратных корней создают повторяющиеся полосы сходимости.

Открыть в Обзоре
Фрактал Ньютона для cosh z = 1 с повторяющимися горизонтальными полосами и искривлёнными границами, сложенными вдоль мнимой оси
Ньютоновский вид cosh z = 1 от FractalPark: повторяющиеся полосы сходимости вдоль мнимой оси, разделённые сложенными нитевидными границами.

Обзор

При f(z) = cosh z − 1 корни имеют вид 2πik для любого целого k, и каждый из них кратный. Они равноудалённо идут по мнимой оси, создавая повторяющиеся полосы.

Поправка (cosh z − 1) / sinh z вне нулей упрощается до tanh(z/2). sinh z обращается в ноль при каждом πik: чётные кратные — это корни и устранимые точки упрощённого частного, а настоящие полюса — нечётные кратные (2k+1)πi.

Повторение вдоль мнимой оси видно в горизонтальных полосах и тонких границах.

Математика

Итерация Ньютона для cosh

z(n+1) = z(n) - (cosh(z(n)) - 1) / sinh(z(n))

Правило Ньютона: N(z) = z − f(z) / f′(z), где f(z) = cosh z − 1 и f′(z) = sinh z. Вычитается поправка (cosh z − 1) / sinh z, равная tanh(z/2) вне нулей sinh z.

Решения cosh z = 1 имеют вид z = 2πik и все они кратные. Вблизи них ошибка примерно уменьшается вдвое на каждом шаге: сходимость линейная, а не квадратичная. При всех πik знаменатель нулевой, но настоящие полюса находятся только в (2k+1)πi.

Для z₀ = 0.2i поправка равна tanh(0.1i) = i tan(0.1) ≈ 0.1003i, поэтому z₁ ≈ 0.0997i. Возле πi она может быть очень большой. Реализация ограничивает действительную компоненту и оставляет шаг без изменений при |sinh(z)|² < 1e-10; это численные защиты, а не утверждения о математике отображения без этих защит.

Период равен 2πi: N(z + 2πi) = N(z) + 2πi.

Визуальные особенности

Горизонтальные полосы повторяются вдоль мнимой оси. Границы изгибаются и образуют тонкие вертикальные нити.

Резкие разрывы собираются около нечётных кратных πi, где поправка Ньютона имеет настоящие полюса.

Ремиксы и примеры

Начните с канонического документа

Откройте то же утверждённое состояние формулы, которое используется в этом руководстве, а затем измените вид, раскраску, трансформации или анимацию в интерактивном Обзоре.

Часто задаваемые вопросы

Какое уравнение решается?

Ищутся комплексные решения cosh(z) = 1: z = 2πik для любого целого k. Это равноотстоящие кратные корни на мнимой оси.

Почему некоторые области чрезвычайно чувствительны?

sinh(z) обращается в ноль при z = πik. Чётные кратные — корни и устранимые точки упрощённого частного; настоящие полюса — нечётные кратные (2k+1)πi. Рядом с ними поправка может стать огромной.

Карточка формулы

newtonCosh

Эта каноническая реализация FractalPark опубликована и готова к запуску.

Детерминированный предпросмотр newtonCosh

Канонический исходный код

Язык
frm-like/1
Стандартная библиотека
1
Режим профиля
parameter-plane
Центр профиля
0, 0
Масштаб профиля
0.25
Итерации профиля
96
Основание профиля
mechanical

Параметры

Объявленных параметров нет

Канонический исходный код

Эта проверенная каноническая ревизия доступна только для чтения. Remix создаёт отдельную редактируемую копию.

Загрузка канонического кода…

Источник и текущая реализация

ID формулы
a89891b1-8ccb-5d58-9fbb-05944b85ce3c
Каноническое имя
newtonCosh
Исходное имя
newtonCosh
Исторический источник
FractalPark
Текущая реализация
Собственность проекта

Это собственная реализация проекта FractalPark. Ссылка ведёт на зафиксированный канонический файл Definition.

Есть вопрос о правах или атрибуции?

Отправьте ID формулы и подтверждающие материалы. На время проверки сопровождающий может приостановить или отозвать реализацию. contact@fractalpark.com