根据迭代[1]公式x^0.5=1/2(yn+x/yn),初始态 y0=1,要求精度为 ε,试编制求的解题程序(指令系统自定),并结合所编程序简述计算机的解题过程。
时间: 2024-09-19 12:02:38 浏览: 56
这是一个数值计算的问题,涉及到牛顿法(Newton's method)用于计算平方根。根据给定的迭代公式,我们可以编写一个循环结构的程序来逼近 x 的平方根,直到达到预定的精度 ε。假设我们使用的是基于 C 或 Python 等语言:
```python
# 定义函数求解平方根
def sqrt_iterative(x, y, epsilon):
while abs(y*x - 1) > epsilon:
y = (y + x / y) / 2
return y
# 初始值
x = 4 # 要找平方根的数,这里举例
y0 = 1
epsilon = 1e-6 # 预设精度
# 计算平方根
result = sqrt_iterative(x, y0, epsilon)
print(f"Square root of {x} is approximately {result}")
# 解题过程概述:
# 1. 初始化变量 y 为 y0 和精度 ε;
# 2. 进入一个循环,每次迭代更新 y 的值,使其更接近 x 的平方根;
# a. 计算新的 y 值,即 y 更新为 (y + x / y) / 2;
# b. 检查新 y 乘以原 x 是否与 1 之差小于 ε,如果满足则跳出循环;
# 3. 当循环结束,返回计算得到的近似平方根。
相关问题
根据迭代公式√x=1/2(yn+x/yn),设初态y0=1,要求精度为e,试编制求√x的解题程序(指令系统自),并结合所编程序简述计算机的解题过程。
这是一个牛顿迭代法求平方根的问题。给定初始估计值 `y0` 和精度 `e`,我们可以编写一个简单的循环结构来逼近 `sqrt(x)` 的值。以下是使用基本的算术运算和条件检查编写的程序示例(假设我们使用的是伪代码,实际语言会有所不同,比如C或Python):
```python
# 设定初始值 y0 = 1 和精度 e
y = 1
x = your_value # 输入您需要计算平方根的数值
accuracy_reached = False
while not accuracy_reached:
new_y = 0.5 * (y + x / y)
if abs(new_y - y) < e: # 如果新旧估算值之差小于指定精度
accuracy_reached = True
else:
y = new_y # 更新当前估算值
sqrt_x = y
```
**解题过程概览:**
1. **初始化**:设置起始猜测 `y` 为1,并获取需要计算平方根的数值 `x`。
2. **迭代循环**:进入一个循环,每次迭代都会计算新的近似值 `new_y`,这是通过将当前估计值和 `x` 除以当前估计值的平均值来得到的。
3. **精度判断**:比较新旧估算值的差距是否小于预设的精度 `e`。如果达到,则认为已经找到足够精确的结果;否则,继续迭代。
4. **更新估计值**:如果没有达到精度,就用新的近似值替换旧的。
5. **结果输出**:当满足精度要求时,返回 `y` 作为 `sqrt(x)` 的近似值。
**
解释一下这段程序:yn=1; yn1=0; while 1, yn2=yn1; yn1=yn; yn=1.97*yn1-yn2; end。并画出该表达式的图形、写出代码
这段程序是一个计算差分方程的迭代计算过程,其差分方程为:yn = 1.97 * yn-1 - yn-2,其中y0 = 0,y1 = 1。
具体解释如下:
- 首先定义yn=1和yn1=0作为y0和y1的初始值。
- 进入while循环,计算yn2,yn1和yn的值,并将yn1和yn2的值更新为当前的yn和yn1。
- 不断迭代计算,直到满足while循环条件为止(在这里while 1表示一直循环下去)。
该差分方程的图形为一个振荡的曲线,随着迭代次数的增加,曲线逐渐趋近于稳定状态。以下是该表达式的代码和图形:
```matlab
yn=1;
yn1=0;
for i=1:1000
yn2=yn1;
yn1=yn;
yn=1.97*yn1-yn2;
end
plot(1:1000, yn)
xlabel('Iteration')
ylabel('yn')
```
![image-20211102152206417](https://i.loli.net/2021/11/02/xQ9XFSMwqT1ltnp.png)
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