使用迭代法工件坐标系x^5+x^4+e^x-11x+1=0时的迭代关系式。并编写代码,用爬山法工件坐标系,用python语句
时间: 2024-09-20 07:17:59 浏览: 51
迭代法用于求解数值方程,对于非线性方程 \( f(x) = x^5 + x^4 + e^x - 11x + 1 = 0 \),通常选择牛顿法(Newton-Raphson method)或其他数值优化算法。对于这类方程,牛顿迭代公式是一个常见的迭代关系式,其形式为:
\[ x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)}{f'(x_n)} \]
其中 \( f'(x) \) 表示函数 \( f \) 的导数。首先需要计算该方程的一阶导数,即:
\[ f'(x) = 5x^4 + 4x^3 + e^x - 11 \]
为了用Python实现这个迭代过程,我们可以编写一个简单的爬山法(也称为梯度下降或梯度搜索)的版本,因为牛顿法需要计算二阶导数,而爬山法则相对简单。假设我们有一个初始猜测 \( x_0 \),每次迭代更新 \( x \) 的值,直到满足停止条件(如迭代次数达到预设值或 \( |f(x)| \) 足够小)。
```python
import math
def function(x):
return x**5 + x**4 + math.exp(x) - 11 * x + 1
def derivative(x):
return 5*x**4 + 4*x**3 + math.exp(x) - 11
# 初始猜测和迭代设置
initial_guess = 1.0
max_iterations = 100
tolerance = 1e-6
for _ in range(max_iterations):
x_new = initial_guess - function(initial_guess) / derivative(initial_guess)
# 检查收敛条件
if abs(function(x_new)) < tolerance:
break
initial_guess = x_new
if abs(function(initial_guess)) > tolerance:
print("未找到精确解,结果可能存在误差")
else:
print(f"近似解:{initial_guess}")
```
阅读全文