使用用牛顿迭代法求方程𝑓(𝑥) = 𝑥 2 − 3 = 0的根,选𝑥0 = 1.5附近的一个实 根。
时间: 2024-10-10 15:04:31 浏览: 48
牛顿迭代法(Newton-Raphson method)是一种用于寻找函数零点的强大数值方法。对于函数 \( f(x) = x^2 - 3 \),我们需要找到使得 \( f(x) = 0 \) 的 \( x \) 值。初始猜测 \( x_0 = 1.5 \) 是一个接近真实根的地方。
下面是使用牛顿迭代法的基本步骤:
1. 首先,计算函数 \( f(x) \) 对 \( x \) 的导数 \( f'(x) \),即 \( f'(x) = 2x \)。
2. 然后,利用公式 \( x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)}{f'(x_n)} \) 进行迭代,\( n \) 表示迭代次数。
3. 将 \( x_0 = 1.5 \) 代入上述公式,然后不断迭代,直到 \( |f(x)| \) 小于某个预设的误差阈值。
让我们编写一个简单的 Julia 程序来执行牛顿迭代法:
```julia
# 定义函数 f(x) 和其导数 f'(x)
function func(x)
return x^2 - 3
end
function df(x)
return 2 * x
end
# 初始猜测和设置误差阈值
x0 = 1.5
tol = 1e-6
# 牛顿迭代法
function newton_raphson(f, df, x0, tol)
xn = x0
while abs(f(xn)) > tol
xn_new = xn - f(xn) / df(xn)
xn = xn_new
end
return xn
end
# 计算方程的根
root = newton_raphson(func, df, x0, tol)
println("The root of the equation using Newton's method is approximately: $root")
```
在这个程序里,我们首先定义了 `func` 和 `df` 函数分别代表原函数和它的导数。然后,`newton_raphson` 函数实现了牛顿迭代过程,并返回收敛后的近似根。
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