如何使用MATLAB中的牛顿迭代法精确计算方程x^2 -x- 1 = 0的正实数解,要求误差范围在0.05以内?
时间: 2024-11-05 19:25:05 浏览: 4
牛顿迭代法求多项式在1.5附近的值2*x的3次幂–4x平方+3*x-6=0的实现代码
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在MATLAB中使用牛顿迭代法计算方程 \( x^2 - x - 1 = 0 \) 的正实数解,可以按照以下步骤操作:
1. **定义函数**:首先,你需要创建一个匿名函数 `f` 来表示给定的二次方程,即 `f(x) = x^2 - x - 1`。
```matlab
f = @(x) x^2 - x - 1;
```
2. **选择初始猜测值**:为了开始迭代,选择一个接近根的初始估计值。通常,我们可以从方程的图形近似或另一个数值方法得到。比如,这个方程有一个正根大约在1.618附近,所以我们可以设置 `x0` 为1.6。
```matlab
x0 = 1.6;
```
3. **编写牛顿迭代法函数**:定义 `newton_iterate` 函数,使用牛顿迭代公式 `x_new = x_old - f(x_old) / f'(x_old)` 进行迭代,其中 `f'(x)` 表示 `f` 函数的一阶导数。
```matlab
function [x_new] = newton_iteration(f, x0)
% 定义一阶导数
df = @(x) 2*x - 1;
% 设置收敛阈值
tolerance = 0.05;
max_iterations = 1000; % 可根据需要调整
% 开始迭代
for i = 1:max_iterations
if abs(f(x0)) < tolerance
break; % 达到精度要求,停止迭代
end
x_new = x0 - f(x0) / df(x0);
x0 = x_new; % 更新当前估计值
end
x_new
end
```
4. **运行迭代法**:现在调用 `newton_iteration` 函数并打印结果。
```matlab
solution = newton_iteration(f, x0);
fprintf('The root is approximately: %.4f\n', solution);
```
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