分别用对分区间法和迭代法求解方程:x 3 −3x−1 = 0, 在[1,2]上的根, 精度 0.5e-1及python代码
时间: 2023-09-27 15:10:25 浏览: 98
用二分法和迭代法求方程的根
对分区间法:
首先,我们需要找到方程在区间[1,2]上的根的范围。可以通过计算方程在端点处的函数值来确定:
f(1) = -3 < 0
f(2) = 1 > 0
因此,根必须在区间[1,2]内。
接下来,我们可以使用对分区间法来逐步缩小根所在的区间。具体步骤如下:
1. 取中点 c = (a + b) / 2,其中 a 和 b 分别为区间的左右端点。
2. 计算 f(c) 的值。
3. 如果 f(c) = 0,则 c 就是方程的一个根。
4. 如果 f(c) < 0,则根位于区间 [c, b] 中,更新 a = c。
5. 如果 f(c) > 0,则根位于区间 [a, c] 中,更新 b = c。
6. 重复步骤1-5,直到区间长度小于预设精度。
Python代码实现如下:
```python
def f(x):
return x**3 - 3*x - 1
a, b = 1, 2
eps = 0.5e-1
while (b - a) > eps:
c = (a + b) / 2
if f(c) == 0:
print("根为:", c)
break
elif f(c) < 0:
a = c
else:
b = c
print("根为:", (a + b) / 2)
```
迭代法:
我们可以将方程 x^3 - 3x - 1 = 0 转化为 x = (x^3 - 1) / 3,然后使用迭代法来逐步逼近根。具体步骤如下:
1. 任意取一个初始值 x0。
2. 计算 x1 = (x0^3 - 1) / 3。
3. 用 x1 更新 x0,即 x0 = x1。
4. 重复步骤2-3,直到相邻两次迭代的差小于预设精度。
Python代码实现如下:
```python
def f(x):
return x**3 - 3*x - 1
def g(x):
return (x**3 - 1) / 3
x0 = 1.5
eps = 0.5e-1
while True:
x1 = g(x0)
if abs(x1 - x0) < eps:
break
x0 = x1
print("根为:", x1)
```
注意,迭代法的收敛性和初始值有关,初始值的选择需要谨慎。
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