用牛顿迭代法求解方程f(x)=cosx-x=0。已有初始值x0=3.1415/4,要求绝对误差不超过0.001,函数f用来计算迭代公式中x0的值。请用c语言编写f函数。
时间: 2024-10-23 15:16:19 浏览: 87
在C语言中,我们可以使用牛顿迭代法来求解非线性方程f(x) = cos(x) - x = 0。牛顿法的基本思想是通过不断逼近函数的零点来找到解。给定初始值x0和精度要求,我们可以在循环中反复应用迭代公式x_new = x旧 - f(x旧)/f'(x旧),直到满足精度条件。
以下是一个简单的C函数实现:
```c
#include <math.h> // 包含数学库,用于cos和fabs函数
double f(double x) {
// 函数f(x) = cos(x) - x
return cos(x) - x;
}
double f_prime(double x) {
// f(x)的导数 f'(x) = -sin(x) - 1
return -sin(x) - 1; // 注意这里导数的负号
}
double newton_raphson(double x0, double tolerance) {
double x_new, prev_error;
x_new = x0;
prev_error = abs(f(x_new));
while (prev_error > tolerance) {
x_new = x_new - f(x_new) / f_prime(x_new);
prev_error = abs(f(x_new));
}
return x_new;
}
// 使用初始值3.1415/4和精度0.001求解
int main() {
double initial_value = M_PI / 4; // 将π/4转换为浮点数,更精确
double result = newton_raphson(initial_value, 0.001);
printf("Solution found using Newton-Raphson method is approximately: %lf\n", result);
return 0;
}
```
在这个程序中,`f()`函数计算方程的值,`f_prime()`计算其导数值,`newton_raphson()`函数则应用牛顿迭代法。当新的估计值`x_new`带来的误差小于预设的容忍度`tolerance`时,算法停止并返回近似解。
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