已知方程x^4+x^2-x-3=0在x。=1附近有根,写出求解该方程的Newton迭代公式,并求出第二次迭代的近似值x,。
时间: 2023-03-02 21:20:34 浏览: 147
该方程的Newton迭代公式为:x_{n+1}=x_n-\frac{f(x_n)}{f'(x_n)}
其中,f(x)=x^4 x^2-x-3,f'(x)=6x^5+4x^3-1
将x_0=1代入公式,得到:
x_1=1-\frac{f(1)}{f'(1)}=1-\frac{-3}{9}=2/3
将x_1=2/3代入公式,得到:
x_2=\frac{82}{243}
因此,该方程的第二次迭代的近似值为x_2=82/243。
相关问题
用循环求x^2-7*x+6=0的解已知解在0到10
可以使用二分法来循环求解方程 x^2 - 7x + 6 = 0,具体步骤如下:
1. 初始化左右端点 l=0, r=10
2. 计算中间点 mid = (l+r)/2
3. 计算 f(mid) = mid^2 - 7*mid + 6
4. 如果 |f(mid)| < 精度要求,则 mid 为方程的解,输出 mid 并退出循环
5. 如果 f(mid) > 0,则解在左半边,令 r=mid,重复步骤 2-4
6. 如果 f(mid) < 0,则解在右半边,令 l=mid,重复步骤 2-4
下面是使用 Python 实现的代码:
```
def solve_equation():
# 设置精度要求
eps = 1e-6
# 初始化左右端点
l, r = 0, 10
while l + eps < r:
mid = (l + r) / 2
f = mid * mid - 7 * mid + 6
if abs(f) < eps:
# 满足精度要求,输出 mid 作为方程的解
print("The solution is:", mid)
return
elif f > 0:
# 解在左半边
r = mid
else:
# 解在右半边
l = mid
print("The solution is:", (l + r) / 2)
```
调用 `solve_equation()` 函数即可求解方程 x^2 - 7x + 6 = 0。
用二分法求方程2x^3-4x^2+3x-6=0在(-10, 10)之间的根。
### 回答1:
二分法是一种逐步缩小区间的方法,可以用来求解方程的根。对于给定的区间(-10, 10),我们可以先计算出该区间的中点mid=(-10+10)/2=,然后将方程代入mid,得到f(mid)=2*^3-4*^2+3*-6=-6。由于f(mid)小于,根据方程的单调性,我们可以确定方程在(, 10)之间有根。接下来,我们将区间缩小为(, 10),计算出新的中点mid=(+10)/2=5,代入方程得到f(mid)=2*5^3-4*5^2+3*5-6=94。由于f(mid)大于,我们可以确定方程在(, 5)之间有根。继续缩小区间,直到区间长度小于某个预设值,即可得到方程的根。
### 回答2:
二分法是一种常用的数值计算方法,用于求解函数方程的根。其基本思路是,利用函数的单调性和零点定理,将区间逐步缩小,直到找到函数方程的根。下面我们就来介绍一下如何使用二分法求解方程2x^3-4x^2+3x-6=0在(-10,10)之间的根。
首先,我们需要确定初始区间。由于方程是一个三次函数,同时我们已知该函数的系数范围(-10,10),因此我们可以选择初始区间为[0,10]。接下来,我们需要利用函数的单调性来判断根所在区间。通过简单的计算可以发现,当x在[0,2],[3,4]和[5,10]之间时,方程的值分别为负数、正数和负数,因此我们可以初步判断根位于[2,3]和[4,5]之间。我们选取其中一个区间进行递归,例如选择[2,3]区间。
接着,我们取该区间的中点x=2.5,计算方程的值f(2.5)=2.875。由于f(2.5)>0,根据零点定理,该区间的左半部分不可能包含根,因此我们将区间缩小为[2.5,3]。接着,我们继续取该区间的中点x=2.75,计算方程的值f(2.75)=0.796875。由于f(2.75)<0,根据零点定理,该区间的右半部分不可能包含根,因此我们将区间缩小为[2.5,2.75]。接着,我们再次取该区间的中点x=2.625,计算方程的值f(2.625)=-0.17578125。由于f(2.625)<0,根据零点定理,该区间的右半部分不可能包含根,因此我们将区间缩小为[2.625,2.75]。
如此反复递归下去,直到区间的长度小于某个特定的阈值,或者直到找到方程的根为止。最终,我们可以得到方程的一个根x=2.681274......。
需要注意的是,由于二分法求解函数方程的根是一种迭代算法,因此其收敛速度可能会受到初始区间选择、迭代精度、梯度信息等多个因素的影响。在实际应用中,我们需要根据具体问题的需求进行选择,同时结合其他数值计算方法进行优化。
### 回答3:
二分法又称为折半法,是一种基于区间不断缩小的数值计算方法,其基本思想是把一个区间分成两个子区间,判断目标值在哪个子区间内,然后继续把子区间再次分成两个子区间,不断重复这个过程,最终求得目标值的近似解。本题要求用二分法求解方程2x^3-4x^2+3x-6=0在(-10, 10)之间的根。具体求解步骤如下:
1. 确定初始区间
由于该方程为三次方程,实根的个数不超过三个,因此我们可以将自变量x的取值范围(-10,10)分成若干个小区间,分别判断在每个小区间内是否存在实根。为了避免遗漏,我们通常可以将初始区间取成较大的区间,这里我们可以取(-10,10)作为初始区间。
2. 判断根的位置
将初始区间(-10,10)分成两个子区间,分别是左子区间(-10,0)和右子区间(0,10)。因为二分法的精髓在于不断缩小区间并判断目标值的位置,所以通过求该方程在左子区间和右子区间的函数值,我们可以了解到目标值是在左子区间还是在右子区间。
3. 迭代缩小区间
判断目标值是在左子区间还是在右子区间后,我们可以将区间缩小为刚才判断出的子区间(若方程在初始区间的函数值恰好为0,则该区间即为所求)。如果缩小后的区间长度大于一定的精度要求(比如10^-6),则继续迭代上述步骤,不断缩小区间。
4. 求解近似值
当缩小后的区间长度不足精度要求时,我们可以取区间中点作为该方程的近似根,即为所求解。
综上所述,利用二分法求解2x^3-4x^2+3x-6=0在(-10, 10)之间的根的步骤包括确定初始区间、判断根的位置、迭代缩小区间和求解近似值。在实际求解时,我们可以利用计算机编程语言来实现上述算法,快速求解该方程的实根。