请帮我写一段 用迭代法求解x2-x-1=0的根 的python代码
时间: 2024-05-14 07:17:02 浏览: 187
当然,这是一道经典的求根问题,可以使用牛顿迭代法来求解。以下是Python代码:
```python
def f(x):
return x ** 2 - x - 1
def f_derivative(x):
return 2 * x - 1
def newton_solve(f, f_derivative, initial_guess, eps=1e-10, max_iter=1000):
x = initial_guess
for i in range(max_iter):
fx = f(x)
dfx = f_derivative(x)
if abs(fx) <= eps:
return x
x = x - fx / dfx
return None
root = newton_solve(f, f_derivative, 1.0)
print("Root of x^2 - x - 1 = 0 is:", root)
```
在这里,我们定义了一个函数f,它返回f(x)=x^2-x-1,以及f_derivative函数,它返回f(x)的导数(即2x-1)。我们还定义了一个新的牛顿求解函数,它采用函数f和f_derivative、一个初始猜测值x0以及停止标准eps和最大迭代次数max_iter作为参数。在主函数中,我们调用newton_solve函数并将其结果打印出来。
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请帮我写一段 用正割法求x^3- 3x + 1= 0的根 的python代码
当然,我会为您提供该代码。
首先,让我们来了解一下正割法。正割法,也称为割线法,是一种求解非线性方程的迭代法,它的基本思想是:对于给定迭代初值$x_0$和$x_1$,通过连接两点$(x_0,f(x_0))$和$(x_1,f(x_1))$作出一条割线,然后将该割线与$x$轴的交点作为新的近似根$x_2$。即:
$$x_2=x_1-\frac{f(x_1)(x_1-x_0)}{f(x_1)-f(x_0)}$$
然后,我们可以编写如下python代码实现正割法求解$x^3-3x+1=0$的根:
```python
def f(x):
return x**3 - 3*x + 1
def secant_method(x0, x1, eps):
# x0和x1是迭代初值,eps是误差限
while abs(x1 - x0) >= eps:
x2 = x1 - f(x1) * (x1 - x0) / (f(x1) - f(x0))
x0, x1 = x1, x2
return x1
# 测试
x0, x1 = 0.5, 1 # 迭代初值
eps = 1e-6 # 误差限
root = secant_method(x0, x1, eps)
print(root) # 输出根
```
希望这个代码能够帮到你。如果您有任何其他问题,都可以继续问我哦。
【问题描述】利用雅可比迭代法求解如下线性代数方程组的近似解 10x-x2-2x3=7.2 -x+10x2-2x3=8.3 x-x2+5x3=4.2 【样例输出】 k=* x[1]=*。****** X[2]=*,****** x[3]=*.******
为了方便描述,我们将方程组记为 $Ax=b$,其中 $A$ 是系数矩阵,$b$ 是常数向量。
雅可比迭代法的迭代格式为:
$$
x^{(k+1)}=\left[\begin{matrix}
\frac{b_1-a_{11}x_1^{(k)}-a_{12}x_2^{(k)}-\cdots-a_{1n}x_n^{(k)}}{a_{11}} \\
\frac{b_2-a_{21}x_1^{(k)}-a_{22}x_2^{(k)}-\cdots-a_{2n}x_n^{(k)}}{a_{22}} \\
\vdots \\
\frac{b_n-a_{n1}x_1^{(k)}-a_{n2}x_2^{(k)}-\cdots-a_{nn}x_n^{(k)}}{a_{nn}} \\
\end{matrix}\right]
$$
其中 $x^{(k)}$ 是第 $k$ 次迭代得到的近似解。
根据题目给出的方程组,我们可以将其写成矩阵形式:
$$
\left[\begin{matrix}
10 & -1 & -2 \\
-1 & 10 & -2 \\
1 & -1 & 5 \\
\end{matrix}\right]
\left[\begin{matrix}
x_1 \\ x_2 \\ x_3 \\
\end{matrix}\right]
=
\left[\begin{matrix}
7.2 \\ 8.3 \\ 4.2 \\
\end{matrix}\right]
$$
因此,我们可以按照迭代格式依次计算出 $x_1^{(k+1)}, x_2^{(k+1)}, x_3^{(k+1)}$ 的值。当 $x_1^{(k+1)}, x_2^{(k+1)}, x_3^{(k+1)}$ 的变化量小于某个阈值时,我们认为迭代已经收敛,此时的 $x_1^{(k+1)}, x_2^{(k+1)}, x_3^{(k+1)}$ 即为方程组的近似解。
下面是 Python 代码实现:
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