在区间[0,1]内用二分法,求方程e^x+10x-2=0的近似根,误差不超过0.510^(-3),并给出其计算次数,完整代码
时间: 2024-10-17 16:03:55 浏览: 39
二分法是一种常用的数值方法,用于在给定区间内找到函数的零点。在这个例子中,我们需要寻找方程 \( e^x + 10x -3} \)。
首先,我们需要确保函数在所选区间的端点上具有相反符号,这样我们才能确定初始的搜索区间。然后,在每次迭代中,我们将区间减半,直到满足精度要求为止。
以下是一个使用二分法求解的Matlab代码:
```matlab
function [root, iterations] = binary_search(equation_function, lower_bound, upper_bound, tolerance)
% 定义函数
equation = @(x) equation_function(x);
% 初始区间和迭代计数
initial_interval = [lower_bound, upper_bound];
iterations = 0;
% 主循环,不断缩小搜索区间
while true
% 计算区间的中点
mid_point = (initial_interval(1) + initial_interval(2)) / 2;
% 检查中点处函数值的符号
if equation(mid_point) < 0
lower_bound = mid_point; % 函数在下侧递增,更新下界
else
upper_bound = mid_point; % 函数在上侧递减,更新上界
end
% 更新迭代次数
iterations = iterations + 1;
% 检查是否达到精度要求
if abs(lower_bound - upper_bound) <= tolerance
root = (lower_bound + upper_bound) / 2; % 返回平均值作为近似根
break;
end
end
end
% 定义方程函数 e^x + 10x - 2
equation_function = @(x) exp(x) + 10 * x - 2;
% 设置初始条件(这里假设0和1是足够接近的一个起点)
lower_bound = 0;
upper_bound = 1;
tolerance = 5e-4; % 为了得到0.5乘以10^-3的精确度,我们可以选择这个稍大的初值,因为实际计算时会更精确
% 调用函数求解
[root, iterations] = binary_search(equation_function, lower_bound, upper_bound, tolerance);
% 显示结果
fprintf('Root is approximately: %.6f\n', root);
fprintf('Number of iterations: %d\n', iterations);
```
运行这段代码后,你会得到方程的近似根以及达到指定精度所需的迭代次数。注意实际执行时可能会因为浮点数运算的微小差异而使得迭代次数稍微有所不同。
阅读全文