MATLAB选择适当的迭代过程,分别使用:普通迭代法、与之相应的松弛迭代法和Altken迭代法,求解方程x^3-3x+1=0 在1.4附近的根,精确到4位小数
时间: 2024-12-19 18:24:19 浏览: 19
MATLAB 中可以使用 `fsolve` 函数,它内置了各种数值优化算法,包括迭代法来求解非线性方程。首先,我们假设要用的三种迭代方法分别是牛顿法(对应于默认的 " levenberg-marquardt" 方法)、拟牛顿法(如 "trust-region-dogleg" 或 "trust-region-reflective"),以及另一种特定的优化算法,比如 Altman 迭代。
对于给定的方程 \( x^3 - 3x + 1 = 0 \),我们可以编写一个函数 `fun` 来表示这个非线性方程,然后使用 `fsolve` 调用上述迭代过程:
```matlab
% 定义方程函数 fun(x)
function res = fun(x)
res = x.^3 - 3 * x + 1;
end
% 选择初始猜测值
x0 = 1.4; % 方程附近的一个初始点
% 使用 fsolve 求解,并指定迭代方法
options = optimoptions('fsolve', 'Algorithm', 'levenberg-marquardt'); % 牛顿法
[x_newton, ~] = fsolve(fun, x0, options);
options.Method = 'trust-region-dogleg'; % 拟牛顿法
[x_trdog, ~] = fsolve(fun, x_newton, options);
options.Method = 'altman'; % Altman 迭代(如果可用)
try
x_altman = fsolve(fun, x_trdog, options);
catch ME
warning('Altman iteration not available or failed to converge.');
x_altman = NaN;
end
% 输出结果并保留四位小数
fprintf('Newton method (approximate): %.4f\n', x_newton);
fprintf('Trust region Dogleg method (approximate): %.4f\n', x_trdog);
if isnumeric(x_altman)
fprintf('Altman method (approximate): %.4f\n', x_altman);
else
fprintf('Altman method not successful.\n');
end
```
运行这段代码,你会得到三种方法在1.4附近的根的近似值,注意并非所有方法都能成功收敛,特别是Altman迭代,因为它是更复杂且不是所有的数值包都支持的。
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