编写函数 cubic_root(x),函数参数x为一个浮点数,使用牛顿迭代法,求x的立方根,并返回该值。要求相对误差不超过1.0e-6. 如cubic_root(8.0)返回值为2.0。
时间: 2023-06-12 14:02:26 浏览: 105
好的,您的问题是编写函数 cubic_root(x),使用牛顿迭代法求x的立方根,并返回该值,要求相对误差不超过1.0e-6,对吗?那么下面是该函数的实现:
```python
def cubic_root(x):
guess = x / 2.0 # 初始猜测值为x/2
while True:
next_guess = (2.0 * guess + x / (guess * guess)) / 3.0 # 使用牛顿迭代法计算下一个猜测值
if abs(next_guess - guess) < abs(guess) * 1.0e-6: # 判断相对误差是否小于1.0e-6
return next_guess
guess = next_guess # 将下一个猜测值设为当前猜测值,继续迭代
```
请注意,这里使用的牛顿迭代法是针对求解 f(x) = x^3 - a = 0 的情形,其中 a 为输入的参数 x。因此,每次迭代时使用的公式为:x_{n+1} = (2x_n + a / x_n^2) / 3。
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1. **初始猜测**:假设 \( x_0 \) 为一个近似的立方根,通常可以取 \( a / 3 \) 或 \( a \div 2 \),这两个值都可以作为一个合理起点。
2. **迭代公式**:每次迭代,我们都有一个新的猜测 \( x_{n+1} \),它是上一次猜测加上上次误差的一半,即:
\[ x_{n+1} = x_n - \frac{x_n^3 - a}{3x_n^2} \]
3. **判断收敛条件**:当新的猜测 \( x_{n+1} \) 和旧的猜测 \( x_n \) 之间的差小于预设的精度 \( \epsilon \)(例如0.1),那么就认为找到了近似值,记作 \( x_n \)。
4. **重复迭代**:直到满足精度要求,循环结束。
如果需要,你可以编写一个简单的程序来执行这个过程,直至达到所需的精度。这是一个示例迭代过程,直到 \( |x_{n+1} - x_n| < 0.1 \):
```python
def cubic_root(a, precision=0.1, guess=a / 3):
while True:
next_guess = guess - (guess ** 3 - a) / (3 * guess ** 2)
if abs(next_guess - guess) < precision:
return next_guess
guess = next_guess
```
迭代法求立方根c语言
迭代法,也称为牛顿迭代法,是一种常用的数值计算方法,在C语言中可以用来近似求解立方根。对于正实数n,其立方根可以通过不断逼近的方式找到,通常使用以下公式:
```c
x_n+1 = (x_n + n / x_n^2) / 2;
```
其中,初始猜测值`x_0`可以选择n的任意小于此数的正实数,比如1。
以下是一个简单的C语言实现示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
double sqrt_cubic_iterative(double num, double epsilon, int max_iterations) {
double x = num; // 初始猜测值
for (int i = 0; i < max_iterations && abs(x * x * x - num) > epsilon; ++i) {
x = (x + num / x * x) / 2.0;
}
return x;
}
int main() {
double input_num;
printf("请输入一个正数:");
scanf("%lf", &input_num);
double root = sqrt_cubic_iterative(input_num, 1e-6, 100); // 设置精度和最大迭代次数
printf("输入数 %lf 的立方根约为 %.9f\n", input_num, root);
return 0;
}
```
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