试用进退算法确定函数 F(x)=3x³-8x+9的初始搜索区间[x1,x2]。设初试点x0=1,初始步长h=0.1。Matlab编程
时间: 2024-09-19 20:09:11 浏览: 57
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进退算法(Bisection method),也称二分法,是一种在数值分析中用于寻找方程根的有效算法。对于给定的函数 F(x) = 3x^3 - 8x + 9 和初始搜索区间 [x1, x2],我们可以使用以下步骤进行MATLAB编程:
1. **初始化**:
- 定义函数 `f` 表示输入变量 x 对应的函数 F(x)
- 设置初始点 `x0`,步长 `h`,以及搜索区间的左右端点 `x1` 和 `x2`
- 确保 `f(x1)*f(x2)` < 0,这样才能保证存在根在 `[x1, x2]` 区间内
```matlab
function [root, fval] = bisectionMethod(f, x1, x2, x0, h)
% 函数声明
fval = f(x0);
end
```
2. **循环迭代**:
- 计算中间点 `mid = (x1 + x2) / 2`
- 检查 `f(mid)` 的符号与 `f(x0)` 的符号是否相反。如果相反,则根在 `mid` 和 `x0` 之间;否则,根在 `mid` 和 `x2` 之间
- 更新搜索区间:将 `x1` 或 `x2` 调整为 `mid`
- 如果新的区间宽度小于某个阈值(如 `eps` 或 `1e-6`) 或者 `f(mid)` 接近于零,认为找到了根,停止迭代
```matlab
while abs(x2 - x1) > tolerance && fval * f(mid) > 0
x0 = mid;
fval = f(x0);
x1 = min(x1, x0);
x2 = max(x2, x0);
mid = (x1 + x2) / 2;
end
```
3. **返回结果**:
- 返回找到的根 `root = x0` 及最后一步的函数值 `fval`
完整的MATLAB代码会是这样的:
```matlab
function root = bisectionFindRoot(f, x1, x2, x0, h, tol)
% ... (上面的代码)
while abs(x2 - x1) > tol
mid = (x1 + x2) / 2;
fval = f(mid);
if sign(fval) == sign(f(x0))
x2 = mid;
else
x1 = mid;
end
end
root = x0;
end
% 使用
f = @(x) 3*x.^3 - 8*x + 9; % 定义函数
x1 = -1; % 左边界
x2 = 2; % 右边界
x0 = 1; % 初始点
h = 0.1; % 步长
tol = 1e-6; % 阈值
root = bisectionFindRoot(f, x1, x2, x0, h, tol);
```
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