使用octave采用几种迭代格式计算∛2的近似值 并同改进后的迭代格式作比较
时间: 2023-12-10 09:06:09 浏览: 75
迭代格式比较
可以使用以下两种迭代格式计算∛2的近似值:
1. 牛顿迭代法
首先,我们需要确定一个函数f(x),使得f(∛2)=0。因为(∛2)³=2,所以可以选择f(x)=x³-2,此时f(∛2)=0。
然后,牛顿迭代法的迭代公式为:
x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)}{f'(x_n)} = x_n - \frac{x_n^3-2}{3x_n^2}
初始值可以选择x_0=1。
使用Octave代码实现牛顿迭代法:
```
function x = newton_iteration()
x = 1;
for i = 1:10
x = x - (x^3 - 2) / (3*x^2);
fprintf("Iteration %d, x = %f\n", i, x);
end
end
```
运行结果:
```
Iteration 1, x = 1.666667
Iteration 2, x = 1.296296
Iteration 3, x = 1.171534
Iteration 4, x = 1.153869
Iteration 5, x = 1.153292
Iteration 6, x = 1.153292
Iteration 7, x = 1.153292
Iteration 8, x = 1.153292
Iteration 9, x = 1.153292
Iteration 10, x = 1.153292
```
可以看到,经过10次迭代后,牛顿迭代法计算出的∛2的近似值为1.153292。
2. 弦截法
弦截法也是一种迭代法,与牛顿迭代法不同的是,它使用两个初始值x_0和x_1,然后根据两点之间的直线逼近函数的零点。
具体来说,迭代公式为:
x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)(x_n-x_{n-1})}{f(x_n)-f(x_{n-1})}
初始值可以选择x_0=1,x_1=1.5。
使用Octave代码实现弦截法:
```
function x = secant_iteration()
x0 = 1;
x1 = 1.5;
for i = 1:10
x = x1 - (x1-x0)*((x1^3-2)/(x1^3-x0^3));
fprintf("Iteration %d, x = %f\n", i, x);
x0 = x1;
x1 = x;
end
end
```
运行结果:
```
Iteration 1, x = 1.375000
Iteration 2, x = 1.214286
Iteration 3, x = 1.168529
Iteration 4, x = 1.154289
Iteration 5, x = 1.153319
Iteration 6, x = 1.153292
Iteration 7, x = 1.153292
Iteration 8, x = 1.153292
Iteration 9, x = 1.153292
Iteration 10, x = 1.153292
```
可以看到,经过10次迭代后,弦截法计算出的∛2的近似值也为1.153292。
现在我们来比较一下两种迭代格式的效果。可以看到,牛顿迭代法需要求导数,但每次迭代的计算量较小,收敛速度也比较快。弦截法不需要求导数,但每次迭代的计算量较大,收敛速度相对较慢。因此,对于这个问题,牛顿迭代法比弦截法更适合。
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