3. Метод Ньютона.
Метод стрельбы при решении хорошо поставленой краевой задачи может оказаться, как мы видели, неприменимым из-за вычислительной неустойчивости. Но метод прогонки, даже формально, можно применять только для решения линейных задач.
Метод Ньютона уводит решение нелинейной задачи к серии линейных задач и состоит в следующем. Пусть известна некоторая функция
удовлетворяющая граничным условиям (1) и грубо приближенно равная искомому решению
Положим
где
поправка к нулевому приближению
Подставим (5) в уравнение (1) и линеаризуем задачу, используя, равенства
Отбрасывая остаточный член
получим линейную задачу для поправки
где
Решая линейную задачу (6) аналитически или каким-либо численным методом, найдем приближенно поправку v и примем
за следующее приближение.
Описанная процедура может применяться к нелинейной разностной краевой задаче, возникшей при аппроксимации задачи (1).