利用 MATLAB 完成分别运用二分法和试值法求解函数 f(x)=x²-2.45x在区间[1,3]内满足误差小于 0.05的根。
时间: 2024-09-12 15:05:20 浏览: 98
在MATLAB中,可以使用二分法和试值法(也称为“二分搜索法”或“折半查找法”)来求解给定函数在特定区间内的根。下面分别介绍这两种方法的MATLAB实现。
### 二分法求解根
二分法是一种迭代方法,它要求函数在区间端点取不同符号的值,即函数在区间两端的值一正一负。以下是使用二分法求解函数`f(x) = x^2 - 2.45x`在区间[1,3]内满足误差小于0.05的根的MATLAB代码:
```matlab
function root = bisection(f, a, b, tol)
if f(a) * f(b) > 0
error('f(a) and f(b) must have opposite signs')
end
while (b-a)/2 > tol
midpoint = (a + b) / 2;
if f(midpoint) == 0
break;
elseif f(a) * f(midpoint) < 0
b = midpoint;
else
a = midpoint;
end
end
root = (a + b) / 2;
end
% 定义函数f(x)
f = @(x) x^2 - 2.45*x;
% 求解区间[1,3]内的根,误差小于0.05
root = bisection(f, 1, 3, 0.05);
```
### 试值法求解根
试值法与二分法类似,也是在函数两端取值符号不同的情况下工作。试值法的MATLAB代码与二分法类似,但通常需要一个额外的步骤来确保区间两端的值具有不同的符号。
```matlab
function root = false_position(f, a, b, tol)
while (b-a) > tol
midpoint = (a*f(b) - b*f(a)) / (f(b) - f(a));
if f(midpoint) == 0
break;
elseif f(a) * f(midpoint) < 0
b = midpoint;
else
a = midpoint;
end
end
root = (a + b) / 2;
end
% 使用false_position函数替换bisection函数即可求解
root = false_position(f, 1, 3, 0.05);
```
需要注意的是,上述代码示例中的`false_position`函数实际上是“试位法”(False Position Method)的实现,它与二分法有相似之处,但计算中点时使用了一种不同的方式,即根据函数在区间两端的值来估计根的位置。试位法通常比二分法更高效,尤其是在函数曲线在一个方向上弯曲更快的时候。
阅读全文