编写一个牛顿迭代法的程序并将结果运行
时间: 2024-09-13 14:14:20 浏览: 43
牛顿迭代法求二元一次方程C++代码及其软件
牛顿迭代法(Newton's method),也称为牛顿-拉弗森方法(Newton-Raphson method),是一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法。该方法使用函数 f(x) 的泰勒级数的前面几项来寻找方程 f(x)=0 的根。
牛顿迭代法的迭代公式如下:
x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)}{f'(x_n)}
其中,x_n 是当前迭代的近似值,x_{n+1} 是下一次迭代的近似值,f'(x) 表示函数 f(x) 的导数。
下面是一个简单的牛顿迭代法的Python程序示例,用于计算函数 f(x) = x^2 - 2 的根,即求解 √2:
```python
def f(x):
return x**2 - 2
def df(x):
return 2*x
def newton_method(x0, eps, max_iter):
x1 = x0
for i in range(max_iter):
x0 = x1
x1 = x0 - f(x0)/df(x0)
if abs(x1 - x0) < eps:
return x1, i+1
return None, max_iter
# 初始猜测值
x0 = 1
# 精度要求
eps = 1e-6
# 最大迭代次数
max_iter = 1000
root, iterations = newton_method(x0, eps, max_iter)
if root is not None:
print(f"找到根为:{root}, 迭代次数为:{iterations}")
else:
print("未能在最大迭代次数内找到根")
```
运行上述程序,你将得到函数 f(x) = x^2 - 2 在初始猜测值 x0 = 1 时的近似根,以及达到该精度所需的迭代次数。
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