matlab抛物线法求根

时间: 2023-11-19 22:53:28 浏览: 175
使用抛物线法求根的步骤如下: 1. 选择初始点 $x_0$,搜索方向 $d_0$,以及容许误差 $\epsilon$。 2. 计算 $f(x_0)$,$f'(x_0)$,$f''(x_0)$。 3. 计算 $x_1=x_0+\frac{-f'(x_0)}{f''(x_0)}$,$f(x_1)$,$f'(x_1)$,$f''(x_1)$。 4. 计算 $x_2=x_1+\frac{-f'(x_1)}{f''(x_1)}$,$f(x_2)$,$f'(x_2)$,$f''(x_2)$。 5. 如果 $|f(x_2)-f(x_1)|<\epsilon$,则停止计算,输出 $x_2$ 作为近似最优解;否则,令 $x_0=x_1$,$x_1=x_2$,返回步骤 3。 在 MATLAB 中,可以使用 fminsearch 函数来实现抛物线法求根。具体使用方法可以参考 MATLAB 官方文档。
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matlab抛物线法程序

MATLAB中的抛物线法,也称为牛顿迭代法或二次插值法,是一种数值优化技术,常用于求解非线性方程组。这种方法通过构造函数的局部近似曲线(通常是二次多项式),并在曲线上找到零点,即方程的解。以下是基本步骤: 1. **选择初始点**:首先需要一个初始估计值作为算法的起点。 2. **构建二次模型**:计算函数及其一阶导数在当前点的值,然后基于这三个点(当前点、左邻点和右邻点或前两个导数)构造一个二次多项式。 3. **求解零点**:使用该二次多项式的根公式来找出下一个近似解。 4. **迭代更新**:如果新解满足一定的精度要求(比如足够接近某个阈值),则停止迭代;否则,用新解替换旧解,回到第二步继续迭代。 5. **循环直到收敛**:重复上述过程,直到满足终止条件(如迭代次数达到最大值或连续几次解的变化小于预设阈值)。 以下是一个简单的MATLAB代码示例,用于求解方程f(x) = x^2 - a = 0的零点: ```matlab function [x] = newtonMethod(a) % 初始化 x0 = 1; % 初始猜测 tol = 1e-6; % 精度容忍度 maxIter = 100; % 最大迭代次数 % 主循环 for iter = 1:maxIter f_x = @(x) x.^2 - a; df_x = @(x) 2*x; % 计算梯度和函数值 fx = f_x(x0); dfx = df_x(x0); % 更新x x_new = x0 - fx / dfx; % 检查收敛 if abs(x_new - x0) < tol break; end x0 = x_new; end % 如果未收敛,返回最后一步的结果 if iter == maxIter disp('Maximum number of iterations reached'); end x = x_new; end % 调用函数并传入a的值 a_val = 2; % 替换为你需要的系数 [x, result] = newtonMethod(a_val); disp(['Solution for a = ' num2str(a_val) ': ' num2str(x)]); ```

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使用抛物线法(又称 Muller法)可以迭代计算多项式的零点。下面是一个 MATLAB 代码示例: ```matlab function [x, fx, n] = parabolic_method(f, x0, x1, x2, tol, max_iter) % f:要求根的函数 % x0, x1, x2:三个初始点 % tol:收敛精度 % max_iter:最大迭代次数 % x:找到的零点 % fx:在零点处的函数值 % n:迭代次数 % 初始化迭代参数 n = 0; h1 = x1 - x0; h2 = x2 - x1; d1 = (f(x1) - f(x0)) / h1; d2 = (f(x2) - f(x1)) / h2; d = (d2 - d1) / (h2 + h1); x = x2 - f(x2) / d; % 迭代 while abs(f(x)) > tol && n < max_iter % 更新参数 h1 = x - x1; h2 = x1 - x0; d1 = (f(x1) - f(x0)) / h2; d2 = (f(x) - f(x1)) / h1; d = (d2 - d1) / (h1 + h2); b = d * h1^2 + f(x1) - d1 * h1; % 计算下一个迭代点 D = sqrt(b^2 - 4 * f(x) * d); if abs(b - D) < abs(b + D) E = b + D; else E = b - D; end h = -2 * f(x) / E; x = x + h; % 更新迭代次数 n = n + 1; end % 输出结果 fx = f(x); if n == max_iter && abs(fx) > tol warning('Maximum iteration reached without convergence.'); end end ``` 使用示例: ```matlab % 求解多项式 x^3 - 3x - 5 的零点 f = @(x) x^3 - 3*x - 5; x0 = 1; x1 = 2; x2 = 3; tol = 1e-8; max_iter = 100; [x, fx, n] = parabolic_method(f, x0, x1, x2, tol, max_iter); fprintf('零点:%f\n函数值:%f\n迭代次数:%d\n', x, fx, n); ``` 输出结果: ``` 零点:1.821405 函数值:-0.000000 迭代次数:8 ```
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