Метод Ньютона, называемый также методом касательных, состоит в следующем. Рассмотрим в точке x0касательную к кривой y=f (x), задаваемую уравнениемy= f (x0) + (x-x0) f ’ (x0).За начальное приближение x0 принимается один из концов отрезка [a, b], где значение функции имеет такой же знак, что и 2-я производная. Функция f (x) должна удовлетворять на отрезке [a, b] следующим условиям:1) существование производных 1-го и 2-го порядков;2) f ’ (x) 0;3) производные 1-го и 2-го порядков знакопостоянны на отрезке [a, b].Положим y=0, находим точку x1 пересечения касательной с осью абсцисс:x1= х0 - f (х0) /f ’ (х0).Построив касательную в точке x1 (рисунок 2.1), получаем по аналогичной формуле точку x2 пересечения этой касательной с осью x и т.д. Формула для n-го приближения имеет вид:хn=хn-1 - F (хn-1) /F’ (хn-1), n=1,2,…
Обозначим выполнение всей работы - наполнение бассейна - за 1.
Пусть первая труба наполняет бассейн за х часов, тогда вторая наполнит его согласно условию за (х + 5) часов.
За 1 час первая труба наполняет 1/х бассейна, а вторая – 1/(х + 5) бассейна.
Вместе за 1 час обе трубы наполнят: 1/х + 1/(х + 5) бассейна, что по условию задачи составит 1/6 бассейна. Составляем и решаем уравнение:
1/х + 1/(х + 5) = 1/6;
6х + 30 + 6х = х2 + 5х;
12х + 30 = х2 + 5х;
х2 – 7х – 30 = 0;
Д = 49 + 120 = 169 = 132;
х1 =(7 - 13 )/2 = -3 – не подходит по условию задачи;
х2 = (7 - 13)/2 = 10 часов.
Значит, первая труба наполнит весь бассейн за 10 часов, тогда вторая труба наполнит его за 10 + 5 = 15 часов.
ответ: 10 часов, 15 часов