Abstract
We present an efficient method for computing roots of mappings on ℝn in the case where the Jacobian has the rankn−1 at the root. For the accurate determination of such a rootx*∈ℝn an auxiliary system ofn equations inn+1 variables is constructed which possesses (x *, 1) as a turning point. This turning point can be computed by direct methods. We use an adapted method which requires only the solution of (n+1)-dimensional systems of linear equations and the evaluation of one Jacobian and 5 function values per step. This techniques is successfully applied to compute simple bifurcation points by means of a suitable system of nonlinear equations which has the properties mentioned above.
Zusammenfassung
Es wird ein effektives Verfahren zur Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme hergeleitet, wobei die Jacobi-Matrix im Lösungspunktx*∈ℝn einen Rangabfall von 1 besitzt. Dem gegebenen Gleichungssystem der Dimensionn wird ein Hilfsproblem inn+1 Variablen zugeordnet, das den Rückkehrpunkt (x *, 1) besitzt. Die Bestimmung von (x *, 1) erfolgt mit einem angepaßten Verfahren, das ohne die Berechnung zweier Ableitungen auskommt und nur die Lösung linearer Gleichungssysteme der Dimensionn+1 erfordert. Das angegebene Prinzip wird erfolgreich zur Bestimmung einfacher Bifurkationspunkte eingesetzt, die sich als Lösungen nichtlinearer Gleichungssysteme mit singulären Jacobi-Matrizen charakterisieren lassen.
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Menzel, R., Pönisch, G. A quadratically convergent method for computing simple singular roots and its application to determining simple bifurcation points. Computing 32, 127–138 (1984). https://doi.org/10.1007/BF02253687
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF02253687