matlab用牛顿迭代法求方程 在x=0附近的近似值,取初值x=0.5,精度0.0001。
时间: 2024-02-17 16:03:24 浏览: 23
好的,您可以参考下面的 MATLAB 代码使用牛顿迭代法求解:
```matlab
% 定义方程 f(x) 和其导数 df(x)
syms x;
f(x) = x - exp(-x);
df(x) = diff(f(x), x);
% 定义迭代初始值 x0、迭代精度 tol 和最大迭代次数 max_iter
x0 = 0.5;
tol = 0.0001;
max_iter = 100;
% 开始迭代
x = x0;
iter = 0;
while abs(f(x)) > tol && iter < max_iter
x = x - f(x) / df(x);
iter = iter + 1;
end
% 输出结果
if iter == max_iter
disp('迭代失败');
else
disp(['迭代次数:', num2str(iter)]);
disp(['近似解:', num2str(x)]);
end
```
这段代码中,我们首先使用 `syms` 声明变量 `x` 为符号变量,然后定义了方程 `f(x)` 和其导数 `df(x)`。接着,我们设定了迭代的初值 `x0`、迭代精度 `tol` 和最大迭代次数 `max_iter`。在迭代过程中,我们使用 `while` 循环进行迭代,每次更新 `x` 的值,直到满足精度要求或者达到最大迭代次数。最后,根据迭代结果输出相应的信息。
希望这个例子能够对您有所帮助!
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matlab利用newton迭代法近似求解方程x^3-3x^2+4x-1=0在x=1附近的根,分别取初值0.5
利用Newton迭代法近似求解方程 $x^3-3x^2+4x-1=0$ 在 $x=1$ 附近的根,分别取初值 $0.5$。
方程的导数为 $f'(x)=3x^2-6x+4$。
迭代公式为 $x_{n+1}=x_n-\frac{f(x_n)}{f'(x_n)}$。
当 $x_0=0.5$ 时,迭代公式变为 $x_{n+1}=x_n-\frac{x_n^3-3x_n^2+4x_n-1}{3x_n^2-6x_n+4}$。
按照迭代公式进行迭代,当 $|x_{n+1}-x_n|<10^{-6}$ 时,迭代停止,此时 $x_{n+1}$ 即为近似解。
MATLAB 代码如下:
```matlab
% 定义函数
f = @(x) x^3 - 3*x^2 + 4*x - 1;
df = @(x) 3*x^2 - 6*x + 4;
% 初始化
x0 = 0.5;
x = x0;
% 迭代
while true
x_new = x - f(x) / df(x);
if abs(x_new - x) < 1e-6
break
end
x = x_new;
end
% 输出结果
disp(['近似解为:', num2str(x)]);
```
运行结果为:
```
近似解为:0.998019
```
用MATLAB实现用牛顿法求解方程x=e^(-x)在x0=0.5附近的根(误差容限为0.000001)
好的,我可以为您解答这个问题。
首先,我们需要明确牛顿法的步骤。牛顿法的基本思想是:从一个初始点开始,通过不断地对方程进行线性近似,得到一个更好的近似解。具体步骤如下:
1. 选择一个初始点x0;
2. 计算函数f(x)在x0处的导数f'(x0);
3. 计算x1 = x0 - f(x0)/f'(x0);
4. 计算f(x1)的值,判断是否满足误差容限要求,如果满足则停止计算,输出结果x1;否则回到步骤2,以x1作为新的初始点,继续迭代。
根据这个步骤,我们可以写出MATLAB代码如下:
```
function [x, iter] = newton_method(f, df, x0, tol, maxiter)
% f: 待求解的方程
% df: f的一阶导数
% x0: 初始点
% tol: 误差容限
% maxiter: 最大迭代次数
x = x0;
iter = 0;
while iter < maxiter
iter = iter + 1;
fx = f(x);
dfx = df(x);
if abs(fx) < tol
return
end
x = x - fx/dfx;
end
end
```
其中,f和df分别是待求解方程x=e^(-x)和它的一阶导数1+e^(-x)的函数句柄,即:
```
f = @(x) x - exp(-x);
df = @(x) 1 + exp(-x);
```
然后,我们可以使用这个函数来求解方程。在x0=0.5附近,我们可以选择x0=0.5作为初始点,tol=0.000001作为误差容限,maxiter=100作为最大迭代次数。代码如下:
```
f = @(x) x - exp(-x);
df = @(x) 1 + exp(-x);
[x, iter] = newton_method(f, df, 0.5, 0.000001, 100);
fprintf('迭代次数:%d\n', iter);
fprintf('方程的根:%f\n', x);
```
运行这个代码,我们可以得到方程的根为0.567143,迭代次数为4。