用matlab对0.1x⁴+2x³+12x²+25x+10用黄金分割法约束到[-3,5]
时间: 2024-09-10 09:12:04 浏览: 41
黄金分割法是一种在给定区间内寻找一元函数极值的数值方法,它是基于黄金比例原理,通过迭代缩小搜索范围来逼近极值点。在 MATLAB 中实现黄金分割法,需要编写一个函数,该函数接收目标函数、区间的上下界以及公差(精度)作为参数,并返回极值点和极值。
对于给定的多项式函数 f(x) = 0.1x⁴ + 2x³ + 12x² + 25x + 10,我们首先需要将该函数封装成 MATLAB 可以处理的形式,然后使用黄金分割法在区间 [-3, 5] 内寻找这个函数的最小值。
下面是一个简化的 MATLAB 代码示例,展示如何使用黄金分割法来寻找上述函数的极小值:
```matlab
function [xmin, fmin] = golden_section_search(func, a, b, tol)
% func: 目标函数句柄
% a, b: 搜索区间的初始上下界
% tol: 精度,决定了停止搜索的条件
% 定义黄金比例常数
invphi = (sqrt(5) - 1) / 2;
invphi2 = (3 - sqrt(5)) / 2;
% 初始化区间端点
x1 = b - invphi2 * (b - a);
x2 = a + invphi2 * (b - a);
f1 = func(x1);
f2 = func(x2);
% 迭代搜索
while abs(b - a) > tol
if f1 < f2
b = x2;
x2 = x1;
f2 = f1;
x1 = b - invphi2 * (b - a);
f1 = func(x1);
else
a = x1;
x1 = x2;
f1 = f2;
x2 = a + invphi2 * (b - a);
f2 = func(x2);
end
end
% 最小值点和最小值
xmin = (a + b) / 2;
fmin = func(xmin);
end
% 定义多项式函数
f = @(x) 0.1*x.^4 + 2*x.^3 + 12*x.^2 + 25*x + 10;
% 调用黄金分割搜索函数
[xmin, fmin] = golden_section_search(f, -3, 5, 1e-5);
% 输出结果
fprintf('最小值点: %f\n', xmin);
fprintf('最小值: %f\n', fmin);
```
这段代码定义了一个名为 `golden_section_search` 的函数,该函数接受目标函数句柄 `func`、初始区间 `[a, b]`、以及搜索精度 `tol` 作为输入,并返回区间内的极小值点 `xmin` 和对应的函数值 `fmin`。然后,我们定义了多项式函数,并调用 `golden_section_search` 函数来寻找最小值。
请注意,实际应用中可能需要根据具体问题对代码进行适当的调整和优化。
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