牛顿迭代法求解x^5+2x^4+3x^3+4x^2+5x+6=0

时间: 2023-09-26 17:14:48 浏览: 78
好的,根据你的问题,我可以给你牛顿迭代法求解的步骤: 1. 先找到一个初始点x0,从这个点开始计算; 2. 计算f(x0),f'(x0),其中f(x) = x^5 + 2x^4 + 3x^3 + 4x^2 + 5x + 6, f'(x)表示f(x)的一阶导数; 3. 计算下一个点x1,x1 = x0 - f(x0)/f'(x0); 4. 若f(x1)足够接近0,则已求得一个近似根,结束迭代; 5. 反之,重复步骤2-4,直到满足收敛条件。 希望这个回答能够帮助到你!
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用Fortran编写牛顿法求解下面非线性方程组的过程x_1^2 + x_2^2 + x_3^2 + x_4^2 + x_5^2 = 10 \ x_1x_2 - x_3x_4 + x_4x_5 = 0 \ x_1^3 + x_2^3 + 1 = 0 \ x_2x_3 - x_1x_5 + 1 = 0 \ x_1x_4 + x_2x_5 - 1 = 0

下面是使用Fortran编写牛顿法求解该非线性方程组的代码: ``` program newton_method implicit none integer, parameter :: n = 5 ! 方程组中未知数的个数 real*8 :: x(n), f(n), df(n,n), dx(n) ! 定义变量 real*8, parameter :: eps = 1e-10 ! 精度要求 integer :: i, j, k, iter ! 循环计数器和迭代次数 logical :: converged ! 是否收敛标志 x = 1.0 ! 初始值 iter = 0 converged = .false. do while (.not. converged) ! 计算函数值和雅可比矩阵 call calc_func(x, f) call calc_jacobian(x, df) ! 解线性方程组 call solve_linear_equations(df, f, dx) ! 更新未知数 x = x - dx ! 判断是否收敛 converged = all(abs(dx) < eps) iter = iter + 1 if (iter > 100) then ! 迭代次数过多,可能无法收敛 print *, "Cannot converge within 100 iterations!" exit end if end do ! 输出结果 print *, "Solution:" do i = 1, n print *, "x(", i, ") = ", x(i) end do print *, "Number of iterations = ", iter contains subroutine calc_func(x, f) ! 计算函数值 real*8, intent(in) :: x(n) real*8, intent(out) :: f(n) f(1) = x(1)**2 + x(2)**2 + x(3)**2 + x(4)**2 + x(5)**2 - 10.0d0 f(2) = x(1)*x(2) - x(3)*x(4) + x(4)*x(5) f(3) = x(1)**3 + x(2)**3 + 1.0d0 f(4) = x(2)*x(3) - x(1)*x(5) + 1.0d0 f(5) = x(1)*x(4) + x(2)*x(5) - 1.0d0 end subroutine calc_func subroutine calc_jacobian(x, df) ! 计算雅可比矩阵 real*8, intent(in) :: x(n) real*8, intent(out) :: df(n,n) df(1,1) = 2.0d0*x(1) df(1,2) = 2.0d0*x(2) df(1,3) = 2.0d0*x(3) df(1,4) = 2.0d0*x(4) df(1,5) = 2.0d0*x(5) df(2,1) = x(2) df(2,2) = x(1) df(2,3) = -x(4) df(2,4) = -x(3) + x(5) df(2,5) = x(4) df(3,1) = 3.0d0*x(1)**2 df(3,2) = 3.0d0*x(2)**2 df(3,3) = 0.0d0 df(3,4) = 0.0d0 df(3,5) = 0.0d0 df(4,1) = -x(5) df(4,2) = x(3) df(4,3) = x(2) df(4,4) = x(2) df(4,5) = -x(1) df(5,1) = x(4) df(5,2) = x(5) df(5,3) = 0.0d0 df(5,4) = x(1) df(5,5) = x(2) end subroutine calc_jacobian subroutine solve_linear_equations(a, b, x) ! 解线性方程组 real*8, intent(in) :: a(n,n), b(n) real*8, intent(out) :: x(n) integer :: i, j, k, pivrow real*8, dimension(n) :: tmprow x = 0.0d0 do k = 1, n-1 ! 选主元 pivrow = k do i = k+1, n if (abs(a(i,k)) > abs(a(pivrow,k))) then pivrow = i end if end do ! 交换行 if (pivrow /= k) then tmprow = a(k,:) a(k,:) = a(pivrow,:) a(pivrow,:) = tmprow tmprow = b(k) b(k) = b(pivrow) b(pivrow) = tmprow end if ! 消元 do i = k+1, n if (a(i,k) /= 0.0d0) then tmprow = a(i,:) * (a(k,k) / a(i,k)) a(i,:) = a(i,:) - tmprow b(i) = b(i) - b(k) * (a(i,k) / a(k,k)) end if end do end do ! 回代 x(n) = b(n) / a(n,n) do i = n-1, 1, -1 x(i) = b(i) do j = i+1, n x(i) = x(i) - a(i,j) * x(j) end do x(i) = x(i) / a(i,i) end do end subroutine solve_linear_equations end program newton_method ``` 注:本程序中采用了高斯消元法求解线性方程组。

用java写程序,牛顿迭代法求程序在1.5附近的根:2x^3-4x^2+3x-6=0;

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