非线性迭代方法的理论基础是泰勒(Taylor)级数展开。
对于一关于x的非线性方程f(x)=0,其关于x0点的泰勒(Taylor)级数展开式为:
当从二阶开始截断,只保留前两项可得:
由于截断,只能得到一个近似解。可构造如下迭代步:
上面的非线性迭代法称为Newton-Raphson 迭代。一个非线性方程需要进行代式求解,当非线性迭代收敛时,所获得的解即为非线性系统的真实响应。 一般来说,非线性迭代可写成如下统一格式:
对上述迭代方法作进一步拓展,可以用于二元非线性方程组求解。例如:
将上述两个二元非线性方程组在(x0,y0)进行一次截断的泰勒级数展开可得:
进一步可构造如下的迭代:
这就是弧长法的理论基础。