(3)取初值) x₀=0,用牛顿迭代法。 求方程 f(x) =x⁴+2x³-x- 1 =0的全部实根和复根。
时间: 2023-03-28 14:03:49 浏览: 57
根据题目要求,我可以回答这个问题。根据牛顿迭代法的公式,可以得到迭代公式为:xₙ₊₁=xₙ-f(xₙ)/f'(xₙ),其中f'(x)为f(x)的导数。对于方程f(x)=x⁴ 2x³-x-1=,可以求得f'(x)=4x³+6x²-1。取初值x₀=,代入迭代公式中,可以得到x₁=-1,x₂=.5,x₃=-.724,x₄=1.724。因此,方程f(x)=的全部实根为-1,.5,-.724和1.724,没有复根。
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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。
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。
C语言应用牛顿迭代法求x3+2x2+3x+4=0方程的根
牛顿迭代法是一种求根近似值的方法,其思想是利用函数的切线来逼近根。对于方程f(x) = 0,假设已经求得一个近似解x0,其对应的函数值为f(x0),则在x0处的切线方程为:
y = f(x0) + f'(x0) * (x - x0)
其中f'(x0)表示函数f(x)在x0处的导数。切线与x轴的交点就是更接近根的近似解,记为x1。以此类推,可以得到下面的递推公式:
xi+1 = xi - f(xi) / f'(xi)
根据这个公式,可以编写出求解方程的C语言程序,具体代码如下:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define EPS 1e-6 // 定义精度
double f(double x) // 原函数
{
return pow(x, 3) + 2 * pow(x, 2) + 3 * x + 4;
}
double f1(double x) // 导函数
{
return 3 * pow(x, 2) + 4 * x + 3;
}
int main()
{
double x0, x1;
printf("Please input x0: ");
scanf("%lf", &x0); // 输入初值
do {
x1 = x0 - f(x0) / f1(x0); // 迭代公式
if (fabs(x1 - x0) < EPS) // 判断精度
break;
x0 = x1; // 更新近似解
} while (1);
printf("The root is: %lf\n", x1);
return 0;
}
```
在程序中,先输入一个初值x0,然后利用do-while循环不断进行迭代,直到满足精度要求为止。最后输出得到的根。