一元二次方程5x³-3x²+2x-8=0在x=1.1附近的根,要求的精度为1/10⁶。设计用牛顿迭代法求解方程近似解的程序
时间: 2024-11-25 14:19:37 浏览: 53
一元三次方程不适合直接使用牛顿迭代法求解,因为牛顿法通常用于寻找单变量函数的零点,而给定的是一个五次多项式。对于五次及以上方程,更常见的数值方法是二分法或拟牛顿法如高斯-赛德尔法则。
然而,如果你确实想要使用牛顿迭代法处理三次方程(将高于二次的部分视为更高阶项忽略),我们可以简化为3x³ - 3x² + 2x - 8 = 0,并对其进行修正。牛顿迭代法的一般形式是:
x_{n+1} = x_n - f(x_n) / f'(x_n)
在这个例子中,f(x) = 3x³ - 3x² + 2x - 8,f'(x) = 9x² - 6x + 2。
为了在x=1.1附近找到一个精确到1/10⁶的根,我们需要设置初始猜测值x0=1.1,并迭代直到满足误差条件 |f(x)| < ε (ε为给定的精度)。
下面是一个简单的Python程序示例,演示了如何实现这个过程:
```python
def function(x):
return 3 * x**3 - 3 * x**2 + 2 * x - 8
def derivative(x):
return 9 * x**2 - 6 * x + 2
def newton_raphson(x0, epsilon=1e-6):
while True:
fx = function(x0)
if abs(fx) < epsilon:
break
dfx = derivative(x0)
if dfx == 0:
print("警告:导数为0,无法继续迭代")
break
x0 -= fx / dfx
return x0
# 初始猜测值
x0 = 1.1
approx_root = newton_raphson(x0)
print(f"在x=1.1附近的近似根为: {approx_root}")
```
运行此程序会得到一个大约在一元三次方程在x=1.1附近的根的近似值。请注意,这个方法对三次方程不是最有效,但对于展示牛顿法的基本应用还是可行的。如果需要精确解决五次方程,建议改用其他数值方法。
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