用编程取初值)x₀=0,用牛顿迭代法。 求方程1 f(x) =x⁴+2x³-x- 1 =0的全部实根和复根。
时间: 2023-03-28 20:03:50 浏览: 194
根据牛顿迭代法,可以得到迭代公式:xₙ₊₁ = xₙ - f(xₙ) / f'(xₙ),其中 f'(x) 表示 f(x) 的导数。
对于方程 f(x) = x⁴ + 2x³ - x - 1 = ,可以求出其导数 f'(x) = 4x³ + 6x² - 1。
取初值 x₀ = ,代入迭代公式中,得到:
x₁ = x₀ - f(x₀) / f'(x₀) = - (-1) / (-1) = 1
x₂ = x₁ - f(x₁) / f'(x₁) = 1 - 1 / 9 = 8 / 9
x₃ = x₂ - f(x₂) / f'(x₂) = 8 / 9 - 1 / 2.2963 = .3923
x₄ = x₃ - f(x₃) / f'(x₃) = .3923 - .0025 / .3285 = .3855
经过四次迭代,可以得到方程的一个实根为 x ≈ .3855。
为了求得其余的实根和复根,可以将方程进行因式分解,得到:
f(x) = (x² - x - 1) (x² + 3x² + 1)
其中第一个因式的两个实根可以通过求根公式得到:
x₁ = (1 + √5) / 2 ≈ 1.618
x₂ = (1 - √5) / 2 ≈ -.618
第二个因式的两个复根可以通过求解二次方程得到:
x₃ = (-3 + √5i) / 2
x₄ = (-3 - √5i) / 2
综上所述,方程 f(x) = x⁴ + 2x³ - x - 1 = 的全部实根和复根为:
x₁ ≈ 1.618,x₂ ≈ -.618,x₃ = (-3 + √5i) / 2,x₄ = (-3 - √5i) / 2。
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