C语言编程 ,二分法查实根,在区间【0,3】上,y=x^3-x^2-1有一个实根,用二分法求解,精度1e-6
时间: 2024-11-03 19:22:56 浏览: 26
数值计算方法编程作业(C语言版)(常用版).doc
C语言中的二分法(也称为折半查找法)是一种搜索算法,通常用于在一个有序序列中找到特定元素的位置。对于求解方程 \( y = x^3 - x^2 - 1 \) 的实根问题,我们可以将其转化为在区间 [0, 3] 上找到函数值从负变正的转折点,因为该方程在根附近函数值会改变符号。
以下是使用C语言实现二分查找求解实根的基本步骤:
1. 初始化:设置两个边界 `low` 和 `high` 分别为区间的开始和结束(这里分别是0和3),以及一个较小的精度 `precision`(例如1e-6)。
2. 循环条件:只要 `low` 小于等于 `high`,并且两者之间的差距大于 `precision`,循环继续。
3. 计算中间点:计算 `mid` 点,通常是 `low + (high - low) / 2`。
4. 检查函数值:计算 `f(mid)`,即 `mid` 对应方程的函数值。如果 `f(mid)` 接近于零,则说明 `mid` 可能是一个根;若 `f(mid)` 乘以 `f(low)` 的结果小于0,则根在 `low` 和 `mid` 之间,将 `high` 更新为 `mid`;反之,更新 `low` 为 `mid+1`。
5. 当满足停止条件时跳出循环:`low > high` 或者 `fabs(f(low)) < precision`(表示当前区间的函数值变化很小,满足精度要求)。
6. 返回结果:返回 `mid` 作为最接近的根估计值。
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
double f(double x) {
return pow(x, 3) - pow(x, 2) - 1;
}
double binary_search(double low, double high, double precision) {
while (low <= high && abs(f(high)) > precision) {
double mid = low + (high - low) / 2.0;
if (f(mid) * f(low) < 0)
high = mid;
else
low = mid + 1;
}
return low;
}
int main() {
double root = binary_search(0.0, 3.0, 1e-6);
printf("The real root of the function within the interval [0, 3] is approximately %lf\n", root);
return 0;
}
```
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