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Newton 分形

Newton 法求根:z ↦ z − f(z)/f′(z)。 平面上每一点都是一次猜测,看它最终落向哪个根 —— 把那个根的颜色涂上去, 得到的不是色块,而是一张边界无限复杂的分形。

多项式 f(z)

次数 3

支持任意表达式。导数用中心差分(h=1e-5),预设的多项式走 Horner 快速路径。

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    根(吸引子)

    3 个
    Newton 迭代的收敛目标,由 Durand–Kerner 一次求出全部根
    实部虚部|z|

    渲染参数

    60
    1e-6

    渲染中…

    为什么会有分形

    Newton 法在单根附近是平方收敛的:一旦猜得够近,几步就精确命中。 但"够近"这件事本身是复杂的 —— 平面上属于不同根的" Basin of Attraction"各有其势力范围, 而它们的边界永远不会是光滑曲线。

    边界上的点有个残酷的性质:无论你放大多少倍,总能同时找到会跑向所有不同根的邻域。 这就是分形 —— 三行迭代生出的无限复杂,与 Mandelbrot 同源,只是换了个迭代式。

    预设里藏着什么

    • z³−1:三个单位根,三重对称的"花瓣"。与单位根页的正多边形同构 —— 那里的几何在这里变成了动力学。
    • zⁿ−1:n 个根等分圆周,n 越大花瓣越密。
    • z³−2z+2:经典"不收敛"案例。存在不收敛到任何根的初始点(落到周期轨道上),图中会出现黑洞般的斑块。

    颜色怎么读

    颜色 = 最终落向哪个根;亮度 = 收敛快慢(越亮越快)。 纯黑通常意味着"达到最大迭代仍未收敛"。