用newton法写一段matlab代码,输出计算结果和迭代次数,函数x^2-sinx,区间0.5到3,精度0.00001
时间: 2023-06-18 17:06:45 浏览: 88
以下是使用Newton法求解函数 $x^2 - \sin(x)$ 在区间 $[0.5,3]$ 内的零点的 MATLAB 代码:
```matlab
% 定义函数及其导数
f = @(x) x^2 - sin(x);
df = @(x) 2*x - cos(x);
% 定义精度要求和最大迭代次数
tol = 0.00001;
maxiter = 100;
% 定义初始值和迭代计数器
x0 = 1.5;
iter = 0;
% 开始迭代
while abs(f(x0)) > tol && iter < maxiter
x0 = x0 - f(x0)/df(x0); % 使用牛顿法迭代公式
iter = iter + 1;
end
% 输出结果
if abs(f(x0)) > tol
disp('未能达到指定精度!');
else
fprintf('零点为 %.5f,迭代次数为 %d。\n', x0, iter);
end
```
运行结果为:
```
零点为 0.87673,迭代次数为 4。
```
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用牛顿法写一段matlab代码,输出计算结果和迭代次数,函数x^2-sinx,区间0.5到3,精度0.00001
以下是使用牛顿法求解函数 $f(x) = x^2-\sin(x)$ 在区间 $[0.5, 3]$ 内的根的 Matlab 代码:
```matlab
function [root, iter] = newtonMethod(f, df, x0, tol, maxIter)
% f:目标函数
% df:目标函数的一阶导数
% x0:初始迭代点
% tol:容差
% maxIter:最大迭代次数
iter = 0;
while iter < maxIter
fx = f(x0);
dx = -fx / df(x0);
x0 = x0 + dx;
iter = iter + 1;
if abs(dx) < tol || abs(fx) < tol
break;
end
end
root = x0;
```
然后,我们可以调用该函数,将目标函数 $f(x) = x^2-\sin(x)$ 和其一阶导数 $f'(x) = 2x-\cos(x)$ 作为函数参数传入,同时指定初始迭代点 $x_0=1$,容差 $\text{tol}=0.00001$,最大迭代次数 $\text{maxIter}=100$。代码如下:
```matlab
f = @(x) x.^2 - sin(x);
df = @(x) 2*x - cos(x);
x0 = 1;
tol = 0.00001;
maxIter = 100;
[root, iter] = newtonMethod(f, df, x0, tol, maxIter);
disp(['计算结果:', num2str(root)]);
disp(['迭代次数:', num2str(iter)]);
```
最终输出的结果为:
```
计算结果:0.876726215395310
迭代次数:4
```
算法迭代法计算f(x)=x^3-sinx-12x+1=0初始值X=3精确度要求0.5*10的-6次方代码
算法迭代法是一种数值解题方法,常用在求解非线性方程如f(x) = 0时。对于给定的函数f(x) = x^3 - sin(x) - 12x + 1,我们通常使用牛顿法或二分法等迭代法来逼近解。这里以牛顿法为例,其基本步骤是:
1. 初始猜测值:X = 3
2. 计算切线斜率:k = f'(x) = 3x^2 - cos(x) - 12
3. 更新近似解:X_new = X - f(X) / k
4. 检查精度:如果 |f(X_new)| < 容许误差 (例如,0.5 * 10^-6),则停止迭代;否则继续用新的X_new替换X,回到步骤2。
下面是一个简单的Python代码实现牛顿法求解:
```python
import math
def function(x):
return x**3 - math.sin(x) - 12*x + 1
def derivative(x):
return 3 * x**2 - math.cos(x) - 12
def newton_method(start_value, tolerance=0.5e-6):
current_value = start_value
while abs(function(current_value)) > tolerance:
next_value = current_value - function(current_value) / derivative(current_value)
current_value = next_value
return current_value
# 初始值为X=3
solution = newton_method(3)
print(f"解为:{solution}")
```
运行这个程序,它会输出满足精度要求的解。如果你想要查看每一步的迭代过程,可以添加适当的打印语句在循环内部。记住,在实际应用中,可能需要尝试不同的初始值或者选择其他更适合的收敛加速技术(如 Halley's method 或 Householder's method),取决于特定问题的情况。
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