现有方程:f(x)=x 5 −15x 4 +85x 3 −225x 2 +274x−121, 已知f(x)在[1.5,2.4]区间单调下降,且在该区间f(x)==0有且只有一个根,用二分法求解该根。python
时间: 2024-09-28 21:15:57 浏览: 65
二分法是一种常用的数值求解方法,用于在一个已知范围内找到函数的零点。给定函数 \( f(x) = x^5 - 15x^4 + 85x^3 - 225x^2 + 274x - 121 \),我们需要判断它在 [1.5, 2.4] 区间的单调性,并利用这个信息来进行迭代逼近。
首先,你需要编写一个 Python 函数,该函数接受一个区间 `[a, b]` 和函数 `f(x)`,然后应用二分法步骤:
1. 初始化左右边界 `left` 和 `right` 为区间的端点。
2. 计算中间值 `mid`。
3. 检查 `f(mid)` 的符号,如果它是正的,则说明根在左半部分;如果是负的,则说明根在右半部分。
4. 更新新的搜索区间为 `[mid, right]` 或 `[left, mid]`。
5. 如果新区间长度小于某个预定精度(如 `epsilon`),则返回 `mid` 作为近似解;否则,重复步骤2到4。
以下是 Python 代码示例:
```python
def binary_search(f, a, b, epsilon=1e-6):
# 初始左右边界
left, right = a, b
# 循环直到区间长度小于epsilon
while abs(right - left) > epsilon:
mid = (left + right) / 2
if f(mid) < 0:
# 根在右边半部分
left = mid
else:
# 根在左边半部分
right = mid
return round(left, 6) # 返回最接近的六位有效数字
# 定义函数 f(x)
def func(x):
return x**5 - 15*x**4 + 85*x**3 - 225*x**2 + 274*x - 121
# 使用二分法计算根
root = binary_search(func, 1.5, 2.4)
print(f"函数的根在 {root}附近.")
```
运行这段代码,你会得到在 [1.5, 2.4] 区间内的 f(x) 的唯一零点。注意实际运行时需要将 `func` 函数替换为你提供的 `f(x)` 函数定义。
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