牛顿下山法 为使迭代序列对任取的初值x0都收敛,可引入适当的参数,将牛顿拉夫森迭代公式修改为如下形式 xk=xk-1- λf(xk-1)/f'(xk-1) , k=1,2,.... (3.1) 使得迭代过程满足单调性条件: |f(xk+1)|<|f(xk)| (3.2) 满0<λ<=1的参数λ称为下山因子,式(3.2)称为下山条件。用满足下山条件的迭代公式(3.1)求解非线性方程f(x)=0的方法称为牛顿下山法。求解方程时,从λ=1开始,逐次将λ减半,由公式(3.1)与(3.2)试算,直到下山条件成立为止,然后取回λ=1,开始下一次迭代。 (1)此迭代格式的Matlab程序如下,请补充完整 function[x_star,it]=Newtondhill(fun,dfun,x0,ep,it_max) k=1;lambda=1; F0=fun(x0);dF0=dfun(x0); while k<=it_max if abs(dF0)<=ep fprintf('导数为0,无法继续迭代求解.\n'); return; end x1=x0-lambda*F0/dF0;F1=fun(x1);dF1=dfun(x1); while abs(F1)>abs(F0) ; x1=x0-lambda*F0/dF0;F1=fun(x1);dF1=dfun(x1); end if ((abs(x1-x0)<ep)|abs(F1)<ep) break; end k=k+1;x0=x1;F0=F1;dF0=dF1; lambda=1; end x_star=x0;it=k;
时间: 2024-03-16 20:48:00 浏览: 67
这是一个求解非线性方程 $f(x)=0$ 的牛顿下山法的 Matlab 程序。其中,输入参数包括函数 $f(x)$,函数的导数 $f'(x)$,初值 $x_0$,迭代精度 $ep$,以及最大迭代次数 $it_{max}$。程序使用牛顿下山法迭代求解方程,并在每次迭代中判断是否满足下山条件(式(3.2)),如果不满足,则逐步减小下山因子 $\lambda$,直到满足下山条件为止。当迭代精度或迭代次数达到设定值时,程序停止迭代,输出结果。
程序缺少输出结果的部分,请补充完整。下面是程序的代码:
```
function [x_star, it] = Newtondhill(fun, dfun, x0, ep, it_max)
k = 1;
lambda = 1;
F0 = fun(x0);
dF0 = dfun(x0);
while k <= it_max
if abs(dF0) <= ep
fprintf('导数为0,无法继续迭代求解.\n');
return;
end
x1 = x0 - lambda * F0 / dF0;
F1 = fun(x1);
dF1 = dfun(x1);
while abs(F1) > abs(F0)
x1 = x0 - lambda * F0 / dF0;
F1 = fun(x1);
dF1 = dfun(x1);
lambda = lambda / 2;
end
if (abs(x1 - x0) < ep) || (abs(F1) < ep)
break;
end
k = k + 1;
x0 = x1;
F0 = F1;
dF0 = dF1;
lambda = 1;
end
x_star = x0;
it = k;
fprintf('迭代次数:%d\n', it);
fprintf('迭代结果:%f\n', x_star);
end
```
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