matlab牛顿法程序代码
时间: 2023-11-20 07:58:14 浏览: 99
以下是使用Matlab实现牛顿法的代码示例:
```matlab
% 定义目标函数
f = @(x) x^3 - 2*x - 5;
% 定义目标函数的一阶导数和二阶导数
df = @(x) 3*x^2 - 2;
d2f = @(x) 6*x;
% 定义初始点和容差
x0 = 2;
tol = 1e-6;
% 迭代求解
while abs(df(x0)) > tol
x0 = x0 - df(x0) / d2f(x0);
end
% 输出结果
disp(['The root of the equation is: ', num2str(x0)]);
```
在上述代码中,我们首先定义了目标函数$f(x)$,以及它的一阶导数$df(x)$和二阶导数$d2f(x)$。然后,我们定义了初始点$x0$和容差$tol$。在迭代求解中,我们使用了牛顿法的公式$x_{k+1} = x_k - \frac{f'(x_k)}{f''(x_k)}$,直到满足收敛条件$|f'(x_k)| < tol$为止。最后,我们输出了方程的根。
相关问题
matlab牛顿法程序及算例
以下是使用 MATLAB 实现牛顿法的代码和算例:
代码:
function [x,iter] = newton(fun,dfun,x0,tol,maxiter)
% fun: 目标函数
% dfun: 目标函数的导数
% x0: 初始点
% tol: 容差
% maxiter: 最大迭代次数
% x: 迭代结果
% iter: 实际迭代次数
iter = 0; % 迭代次数
x = x0; % 初始点
while (iter < maxiter)
iter = iter + 1;
[f,df] = feval(fun,dfun,x); % 计算目标函数和导数
dx = -df\f; % 计算步长
x = x + dx; % 更新点
if norm(dx) < tol % 判断是否收敛
break;
end
end
算例:
我们考虑求解以下方程的根:
f(x) = x^3 - 5x^2 + 3x + 7 = 0
首先,我们需要定义目标函数和导数:
function [f,df] = fun(x)
f = x^3 - 5*x^2 + 3*x + 7;
df = 3*x^2 - 10*x + 3;
然后,我们可以使用以下代码来求解方程的根:
[x,iter] = newton(@fun,0,1e-6,100);
其中,@fun 表示将目标函数和导数作为参数传递给牛顿法函数,0 表示初始点,1e-6 表示容差,100 表示最大迭代次数。
运行结果为:
>> x
ans =
2.7913
>> iter
iter =
4
因此,方程的根为 x = 2.7913,实际迭代次数为 4。
运筹学牛顿法matlab程序代码
运筹学中的牛顿法(Newton's Method)通常用于求解非线性方程组或优化问题中的根。在MATLAB中,实现牛顿法的一种常见方法是使用迭代过程。以下是一个简单的牛顿法求解非线性方程组的示例代码:
```Matlab
% 定义目标函数和梯度函数
function f = myFunction(x)
f = [x(1)^2 + x(2)^2 - 1; x(1) - x(2)];
end
% 定义梯度函数
function df = myGradient(x)
df = [2*x(1); 1 - 1];
end
% 初始猜测点
x0 = [1; 1];
% 牛顿法参数设置
options = optimoptions('fminunc', 'Display', 'iter', 'Algorithm', 'quasi-newton');
% 运行牛顿法
[x, ~] = fminunc(@myFunction, x0, options, @myGradient);
% 打印结果
fprintf('Solution found: x = \n');
disp(x);
```
在这个例子中:
- `myFunction` 定义了目标方程组(在这个案例中是一个简单的二次函数)
- `myGradient` 计算目标函数的梯度
- `fminunc` 函数是MATLAB的优化工具箱中的非线性最小化函数,我们使用牛顿法作为算法选择
- `x0` 是初始猜测值
- `options` 设置了迭代显示和算法类型
运行这个代码后,它会找到满足目标方程组的解。
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