用Python 、用黄金分割法求解f (x) =3x3 -4x+2的极小点, 给定x0=0, h=1, ε=0.2。
时间: 2024-12-19 17:18:16 浏览: 5
C语言:用牛顿迭代法求方程在1.5附近的根:2x^3-4x^2+3x-6=0.
在Python中,我们可以使用黄金分割搜索(Golden Section Search,简称GSS)算法来寻找函数f(x)=3x^3 - 4x + 2的一个极小点。给定初始点x0=0,步长h=1,以及精度ε=0.2,这个过程会迭代地调整搜索区间,直到找到满足条件的最小值。
以下是使用黄金分割法的步骤:
1. 首先,确定初始的搜索区间 [a, b],这里设为[a=0, b=1]。
2. 计算 Golden Ratio 的倒数,通常记作ρ = (sqrt(5) - 1) / 2 ≈ 0.618。
3. 然后计算两个关键点:
- c = a + ρ * (b - a)
- d = b - ρ * (b - a)
4. 检查 f(c) 和 f(d),如果 f(c) < f(d),则更新新的右边界b=c;否则更新左边界a=d。
5. 当 |f(b) - f(a)| < ε 或者 b-a 小于某个阈值(如机器精度),搜索结束,返回中间点c作为近似极小值。
这是一个递归的过程,你可以编写一个循环或递归来实现这个算法。下面是一个简单的示例代码片段:
```python
def golden_section_search(f, a, b, h, epsilon):
# ... 具体的函数实现略 ...
if b - a <= h or abs(f(b) - f(a)) < epsilon:
return b # 返回接近极小点的边界值
rho = (math.sqrt(5) - 1) / 2
c = a + rho * (b - a)
d = b - rho * (b - a)
# ... 根据函数值选择下一个区间的端点 ...
# 调用函数,传入你的函数f, 初始点a=0, b=1, 步长h=1, 精度ε=0.2
min_x = golden_section_search(lambda x: 3 * x**3 - 4 * x + 2, 0, 1, 1, 0.2)
```
请注意,实际实现中需要处理数学库(例如`math`)导入及异常处理等问题,并确保函数的连续性和可微性,因为黄金分割法假设目标函数在搜索区间内是光滑的。
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