用matlab做一个app 2、功能包括:二分法求根、不动点迭代求根、牛顿法求根、fsolve求根 3、求以下方程的全部根 x^2-e^x=0

时间: 2024-04-05 16:32:28 浏览: 119
好的,以下是一个简单的 MATLAB App Designer 程序,可以实现二分法求根、不动点迭代求根、牛顿法求根和 fsolve 求根。程序包括以下部分: 1. 一个输入框,用于输入方程参数。 2. 一个下拉菜单,用于选择求根方法。 3. 一个输入框,用于输入初始值(仅在不动点迭代和牛顿法中需要)。 4. 一个按钮,用于计算结果。 5. 一个输出框,用于显示结果。 以下是程序代码: ``` classdef RootFindingApp < matlab.apps.AppBase % Properties that correspond to app components properties (Access = public) UIFigure matlab.ui.Figure EquationLabel matlab.ui.control.Label EquationEdit matlab.ui.control.EditField MethodLabel matlab.ui.control.Label MethodDropDown matlab.ui.control.DropDown InitialLabel matlab.ui.control.Label InitialEdit matlab.ui.control.NumericEditField ComputeButton matlab.ui.control.Button ResultLabel matlab.ui.control.Label ResultEdit matlab.ui.control.EditField end % Callbacks that handle component events methods (Access = private) % Callback function for ComputeButton function ComputeButtonPushed(app, event) % Get equation and initial value eqn = @(x) x^2 - exp(x); x0 = app.InitialEdit.Value; % Compute root using selected method method = app.MethodDropDown.Value; switch method case 'Bisection' [x, ~] = bisection(eqn, 0, 2, 1e-6); case 'Fixed-Point Iteration' [x, ~] = fixedpoint(eqn, x0, 1e-6, 50); case 'Newton-Raphson' [x, ~] = newtonraphson(eqn, x0, 1e-6, 50); case 'fsolve' x = fsolve(eqn, x0); end % Display result app.ResultEdit.Value = num2str(x); end end % App initialization and construction methods (Access = private) % Create UIFigure and components function createComponents(app) % Create UIFigure app.UIFigure = uifigure; app.UIFigure.Position = [100 100 640 480]; app.UIFigure.Name = 'Root-Finding App'; % Create EquationLabel app.EquationLabel = uilabel(app.UIFigure); app.EquationLabel.HorizontalAlignment = 'right'; app.EquationLabel.Position = [80 416 49 22]; app.EquationLabel.Text = 'Equation'; % Create EquationEdit app.EquationEdit = uieditfield(app.UIFigure, 'text'); app.EquationEdit.Position = [138 416 407 22]; app.EquationEdit.Value = 'x^2 - exp(x)'; % Create MethodLabel app.MethodLabel = uilabel(app.UIFigure); app.MethodLabel.HorizontalAlignment = 'right'; app.MethodLabel.Position = [80 372 49 22]; app.MethodLabel.Text = 'Method'; % Create MethodDropDown app.MethodDropDown = uidropdown(app.UIFigure); app.MethodDropDown.Items = {'Bisection', 'Fixed-Point Iteration', 'Newton-Raphson', 'fsolve'}; app.MethodDropDown.Position = [138 372 407 22]; app.MethodDropDown.Value = 'Bisection'; % Create InitialLabel app.InitialLabel = uilabel(app.UIFigure); app.InitialLabel.HorizontalAlignment = 'right'; app.InitialLabel.Position = [80 328 49 22]; app.InitialLabel.Text = 'Initial'; % Create InitialEdit app.InitialEdit = uieditfield(app.UIFigure, 'numeric'); app.InitialEdit.Position = [138 328 100 22]; app.InitialEdit.Value = 1; % Create ComputeButton app.ComputeButton = uibutton(app.UIFigure, 'push'); app.ComputeButton.ButtonPushedFcn = createCallbackFcn(app, @ComputeButtonPushed, true); app.ComputeButton.Position = [367 328 100 22]; app.ComputeButton.Text = 'Compute'; % Create ResultLabel app.ResultLabel = uilabel(app.UIFigure); app.ResultLabel.HorizontalAlignment = 'right'; app.ResultLabel.Position = [80 284 49 22]; app.ResultLabel.Text = 'Result'; % Create ResultEdit app.ResultEdit = uieditfield(app.UIFigure, 'text'); app.ResultEdit.Position = [138 284 407 22]; app.ResultEdit.Value = ''; end end % App creation and deletion methods (Access = public) % Construct app function app = RootFindingApp % Create UIFigure and components createComponents(app) % Register the app with App Designer registerApp(app, app.UIFigure) % Execute the startup function runStartupFcn(app, @startupFcn) if nargout == 0 clear app end end % Code that executes before app deletion function delete(app) % Delete UIFigure when app is deleted delete(app.UIFigure) end end end % Bisection method for root-finding function [x, n] = bisection(f, a, b, tol) fa = f(a); fb = f(b); if sign(fa) == sign(fb) error('f(a) and f(b) have the same sign') end n = ceil(log2((b-a)/tol)); for k = 1:n c = (a + b)/2; fc = f(c); if sign(fc) == sign(fa) a = c; fa = fc; else b = c; fb = fc; end end x = (a + b)/2; end % Fixed-point iteration for root-finding function [x, n] = fixedpoint(g, x0, tol, maxiter) x = x0; for n = 1:maxiter xprev = x; x = g(xprev); if abs(x - xprev) < tol break end end if n == maxiter warning('Fixed-point iteration did not converge') end end % Newton-Raphson method for root-finding function [x, n] = newtonraphson(f, x0, tol, maxiter) df = matlabFunction(diff(sym(f))); x = x0; for n = 1:maxiter fx = f(x); dfx = df(x); xprev = x; x = xprev - fx/dfx; if abs(x - xprev) < tol break end end if n == maxiter warning('Newton-Raphson method did not converge') end end ``` 在 MATLAB 中运行该程序,然后输入方程 `x^2 - exp(x) = 0`,选择求根方法为 `Bisection`、`Fixed-Point Iteration`、`Newton-Raphson` 或 `fsolve` 中的一个,点击 `Compute` 按钮即可计算结果。
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