利用MATLAB 编程 用二分法求方程1-x-sinx=0,在【0,1】上误差小于10的-4次方,并记录对分区间的次数
时间: 2024-11-25 07:17:51 浏览: 37
在MATLAB中,可以使用二分搜索算法(也叫黄金分割搜索)来解决非线性方程1 - x - sin(x) = 0的问题,因为这个函数在给定区间内是连续且单调的。以下是编写一个基本程序的步骤:
```matlab
% 定义函数
f = @(x) 1 - x - sin(x);
% 确定初始区间 [a, b]
a = 0;
b = 1;
% 设置精度(误差界限)
tol = 1e-4;
% 记录迭代次数
nfev = 0;
% 二分查找循环
while b - a > tol
c = (a + b) / 2; % 新的中间点
nfev = nfev + 1; % 更新迭代次数
if f(c) < 0
a = c; % 方程在左半部分有根
else
b = c; % 方程在右半部分有根
end
end
% 找到近似解
solution = (a + b) / 2;
fprintf('方程的解近似值:%.16f\n', solution);
fprintf('使用的迭代次数:%d\n', nfev);
```
在这个程序中,我们不断将区间减半,直到区间的宽度(b-4次方)。`f(c)` 是目标函数在中间点c处的值,如果小于零,则根在左半部分,反之则在右半部分。
运行此程序会返回方程的近似解和所需迭代的次数。请注意,实际执行可能需要安装并激活MATLAB环境。如果你想要查看结果,你可以直接在MATLAB命令窗口运行上述代码。
相关问题
matlab 编程应用二分法求解方程x3-x-1=0在区间[1,1.5]内的数值解xk,要求绝对误差小于10-8. 给出完整代码
当然,我们可以使用MATLAB的二分法(也称为黄金分割搜索)来逼近方程 \( x^3 - x - 1 = 0 \) 的根。这个算法适用于连续、单调的函数。以下是完整的代码:
```matlab
% 定义函数f(x)
function f = eqn(x)
f = x^3 - x - 1;
end
% 设置初始区间 [a, b]
a = 1;
b = 1.5;
% 设置绝对误差阈值
tol = 1e-8;
% 初始化中间点c和迭代次数
c = (a + b) / 2;
iter = 0;
% 主循环
while abs(f(c)) > tol && c ~= a
% 更新中间点
if f(a) * f(c) < 0
b = c;
else
a = c;
end
% 更新中间点位置
c = (a + b) / 2;
% 增加迭代次数计数
iter = iter + 1;
% 显示进度(如果需要)
fprintf('Iteration %d: x = %.16f, f(x) = %.16f\n', iter, c, f(c));
end
% 输出结果
fprintf('Solution found with absolute error <= %.16f at x = %.16f after %d iterations.\n', tol, c, iter);
```
运行此代码后,它会在给定区间内找到满足条件 `abs(f(x)) < 10^-8` 的 `x` 值。如果你希望看到具体的输出,请运行这段代码并在控制台查看结果。如果你想了解二分法或黄金分割搜索的具体细节,请告诉我。
matlab 编程应用二分法求解方程x3-x-1=0在区间[1,1.5]内的数值解xk,要求绝对误差小于10-8. 给出简单完整代码
当然,我可以帮你编写一个使用二分法(Bisection Method)求解方程 `x^3 - x - 1 = 0` 的Matlab代码。这个算法适用于连续且在给定区间内有根的函数。
首先,我们需要定义一个辅助函数,用于计算函数值及其导数。由于题目没有明确说明是否可导,我们假设这是一个可微分的问题。如果该函数不可导或在某些点不连续,可能需要其他数值方法如牛顿迭代法。
```matlab
function f = function_to_solve(x)
f = x.^3 - x - 1;
end
function df = derivative(x)
df = 3*x.^2 - 1;
end
```
接下来,我们将编写二分查找算法:
```matlab
% 定义初始区间 [a, b]
a = 1;
b = 1.5;
% 设置绝对误差阈值
tol = 1e-8;
% 初始化中间点和误差
x_mid = (a + b) / 2;
error = Inf; % 初始误差设为无穷大
while error > tol
% 计算函数值
f_a = function_to_solve(a);
f_b = function_to_solve(b);
% 检查是否有交点
if sign(f_a) == sign(f_b)
error = tolerance; % 如果同号则无法继续二分,退出循环
else
% 更新中间点和区间
x_mid = a + (b - a) / 2;
% 更新误差
f_x_mid = function_to_solve(x_mid);
error = abs(f_x_mid);
% 选择新区间
if f_x_mid * f_a < 0
b = x_mid;
else
a = x_mid;
end
end
end
% 输出结果
x_k = x_mid;
fprintf('The numerical solution with an absolute error less than %g is: %.16f\n', tol, x_k);
```
这段代码会不断缩小搜索区间直到达到指定的绝对误差阈值。运行后,你会得到满足条件的 `x_k` 值。
阅读全文
相关推荐
















