シュレーダーのアルゴリズム:ニュートン・ラフソン法の高次バージョン

教育用のメモ。岡本久, 『ニュートン法の話 近似法から微分方程式の解の存在証明まで』, 数学のたのしみ, 2006春, p.70-91 *1に紹介されている。公式としての収束は速いが、演算数で不利になるので、アルゴリズムとして速いというわけでもない、という注意書きがなされていた。

\displaystyle F(z)=z+\sum_{n=1}^{N-1}(-1)^n\frac{f(z)^n}{n!}\left(\frac{1}{f^\prime(z)}\frac{d}{dz}\right)^{n-1}\frac{1}{f^\prime(z)}とおいて, z_{n+1}=F(z_n)とすると{z_n}はN次収束する。
E Schroeder, Ueber unendlich viele Algorithmen zur Aufloesung der Gleichungen, Math. Ann., Vol.2 (1870), 317-365.