python利用进退算法求函数的初始区间和初始点,设函数为:x**3-2*x+1,初始点为x=0,初始步长h=0.1、

时间: 2024-10-17 17:06:34 浏览: 37
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人工智能A*算法实现+python+北邮人工智能实训作业

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在Python中,我们可以使用牛顿法(也称作牛顿-拉弗森迭代法)结合二分查找的思想来求解函数的零点,例如给定的函数f(x) = x^3 - 2x + 1。牛顿法是一种迭代近似方法,它通过不断逼近函数的局部最小值或最大值来找到根。 对于初始条件x=0和步长h=0.1,我们首先需要定义一个函数来表示我们的目标函数,并编写牛顿迭代的步骤: ```python def f(x): return x**3 - 2*x + 1 def derivative(f, x): return 3 * x**2 - 2 # 牛顿法的核心迭代函数 def newton_method(f, derivative, initial_guess, step_size, tolerance=1e-6): guess = initial_guess while abs(f(guess)) > tolerance: guess -= f(guess) / derivative(guess) # 如果步长过大,调整为更小的步长,防止跳出范围 if abs(guess - previous_guess) > step_size: step_size /= 2 previous_guess = guess return guess initial_guess = 0 step_size = 0.1 root = newton_method(f, derivative, initial_guess, step_size) ``` 在这个例子中,`derivative()`函数计算了f(x)的一阶导数。然后我们在循环中逐步更新猜测值,直到满足精度要求(`abs(f(guess)) < tolerance`)。`previous_guess`用于检查是否步长过大,如果超过预设步长`step_size`,则将步长减半。 请注意,这个过程可能会收敛较慢或不收敛,特别是在选择初始步长较大或函数特性复杂的情况下。实际应用中可能需要尝试不同的初始值和步长。
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