1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : التحليل : التحليل العددي :

Graeffe,s Method

المؤلف:  Cajori, F.

المصدر:  "The Dandelin-Gräffe Method." A History of Mathematics, 5th ed. New York: Chelsea

الجزء والصفحة:  ...

10-12-2021

1433

Graeffe's Method

A root-finding method which was among the most popular methods for finding roots of univariate polynomials in the 19th and 20th centuries. It was invented independently by Graeffe, Dandelin, and Lobachevsky (Householder 1959, Malajovich and Zubelli 2001). Graeffe's method has a number of drawbacks, among which are that its usual formulation leads to exponents exceeding the maximum allowed by floating-point arithmetic and also that it can map well-conditioned polynomials into ill-conditioned ones. However, these limitations are avoided in an efficient implementation by Malajovich and Zubelli (2001).

The method proceeds by multiplying a polynomial f(x) by f(-x) and noting that

f(x) = (x-a_1)(x-a_2)...(x-a_n)

(1)

f(-x) = (-1)^n(x+a_1)(x+a_2)...(x+a_n)

(2)

so the result is

 f(x)f(-x)=(-1)^n(x^2-a_1^2)(x^2-a_2^2)...(x^2-a_n^2).

(3)

repeat nu times, then write this in the form

 y^n+b_1y^(n-1)+...+b_n=0

(4)

where y=x^(2nu). Since the coefficients are given by Vieta's formulas

b_1 = -(y_1+y_2+...+y_n)

(5)

b_2 = (y_1y_2+y_1y_3+...+y_(n-1)y_n)

(6)

b_n = (-1)^ny_1y_2...y_n,

(7)

and since the squaring procedure has separated the roots, the first term is larger than rest. Therefore,

b_1  approx -y_1

(8)

b_2  approx y_1y_2

(9)

b_n  approx (-1)^ny_1y_2...y_n,

(10)

giving

y_1  approx -b_1

(11)

y_2  approx -(b_2)/(b_1)

(12)

y_n  approx -(b_n)/(b_(n-1)).

(13)

Solving for the original roots gives

a_1  approx RadicalBox[<span style={-, {b, _, 1}}, {2, nu}]" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/GraeffesMethod/Inline40.gif" style="height:27px; width:45px" />

(14)

a_2  approx RadicalBox[<span style={-, {{(, {b, _, 2}, )}, /, {(, {b, _, 1}, )}}}, {2, nu}]" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/GraeffesMethod/Inline43.gif" style="height:58px; width:50px" />

(15)

a_n  approx RadicalBox[<span style={-, {{(, {b, _, n}, )}, /, {(, {b, _, {(, {n, -, 1}, )}}, )}}}, {2, nu}]." src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/GraeffesMethod/Inline46.gif" style="height:58px; width:65px" />

(16)

This method works especially well if all roots are real.


REFERENCES:

Bini, D. and Pan, V. Y. "Graeffe's, Chebyshev-Like, and Cardinal's Processes for Splitting a Polynomial Into Factors." J. Complexity 12, 492-511, 1996.

Brodetsky, S. and Smeal, G. "on Graeffe's Method for Complex Roots of Algebraic Equations." Proc. Cambridge Philos. Soc. 22, 83-87, 1924.

Cajori, F. "The Dandelin-Gräffe Method." A History of Mathematics, 5th ed. New York: Chelsea, p. 364, 1962.

Dedieu, J.-P. "À Propos de la méthode de Dandelin-Graeffe." C. R. Acad. Sci. Paris Sér. I Math 309, 1019-1022, 1989.

Grau, A. A. "On the Reduction of Number Range in the Use of the Graeffe Process." J. Assoc. Comput. Mach. 10, 538-544, 1963.

Householder, A. S. "Dandelin, Lobačevskiĭ, or Graeffe?" Amer. Math. Monthly 66, 464-466, 1959.

Jana, P. and Sinha, B. "Fast Parallel Algorithms for Graeffe's Root Squaring." Comput. Math. Appl. 35, 71-80, 1998.

Kármán, T. Von and Biot, M. a. "Squaring the Roots (Graeffe's Method)." §5.8.C in Mathematical Methods in Engineering: An Introduction to the Mathematical Treatment of Engineering Problems. New York: Mcgraw-Hill, pp. 194-196, 1940.

Malajovich, G. and Zubelli, J. P. "Tangent Graeffe Iteration." 27 Aug 1999. http://arxiv.org/abs/math.AG/9908150.

Malajovich, G. and Zubelli, J. P. "On the Geometry of Graeffe Iteration." J. Complexity 17, 541-573, 2001.

Ostrowski, A. "Recherches sur la méthode de Graeffe et les zéros des polynomes et des séries de Laurent." Acta Math. 72, 99-155, 1940.

Ostrowski, A. "Recherches sur la méthode de Graeffe et les zéros des polynomes et des séries de Laurent. Chapitres III et IV." Acta Math. 72, 157-257, 1940.

Pan, V. Y. "Solving a Polynomial Equation: Some History and Recent Progress." SIAM Rev. 39, 187-220, 1997.

Runge, C. "The Dandelin-Gräffe Method." In Praxis der Gleichungen. Berlin and Leipzig, Germany: de Gruyter, pp. 136-158, 1921.

Whittaker, E. T. and Robinson, G. "The Root-Squaring Method of Dandelin, Lobachevsky, and Graeffe." §54 in The Calculus of Observations: A Treatise on Numerical Mathematics, 4th ed. New York: Dover, pp. 106-112, 1967.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي