用c语言程序写出二分法求函数f(x)=x^2-3x+1的最大值最小值
时间: 2024-09-23 13:14:28 浏览: 43
二分法通常用于连续区间上搜索特定函数的极值,例如最大值或最小值。在C语言中,由于我们无法直接对函数进行操作,需要通过循环和条件判断模拟这个过程。对于函数f(x) = x^2 - 3x + 1,这是一个二次函数,其图形是一个开口向上的抛物线,对称轴为x=3/2。因此,最小值会出现在对称轴处。
下面是一个简单的二分查找算法示例,假设我们已经定义了`f(x)`的函数指针:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
// 定义函数f(x)
double f(double x) {
return pow(x, 2) - 3 * x + 1;
}
// 二分查找辅助函数,找到给定函数在指定区间的最小值
double binary_search_min(double a, double b) {
if (a > b) {
printf("Error: Invalid interval.\n");
return 0; // 或者抛出错误
}
double precision = 1e-6; // 设置精度
while (b - a >= precision) {
double mid = (a + b) / 2.0;
if (f(mid) < f(mid + 1)) { // 如果左部点更优,缩小搜索范围至右半部分
a = mid + 1;
} else { // 否则,缩小搜索范围至左半部分
b = mid;
}
}
return f(a); // 返回近似最小值
}
int main() {
double min_val = binary_search_min(0, 4); // 可以尝试更大范围,比如从负无穷到正无穷,但这里为了简单起见设为0到4
printf("The minimum value of f(x) within the given range is approximately %.4lf\n", min_val);
return 0;
}
```
请注意,因为此问题是理论性质的,实际应用中可能需要先确定函数f(x)的定义域,并且在没有导数的情况下,二分法并非最高效的选择。在本例中,计算f'(x) = 2x - 3并设置等于0来找出精确的根,然后验证附近的f值可以更准确地找到最小值。
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