C++实现牛顿迭代法求解非线性方程

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新tons迭代算法是一种数值方法,常用于求解非线性方程组中的根。在这个C++实现中,它主要关注一元方程的求解,通过迭代过程逼近方程的实根。以下是代码的关键知识点: 1. **函数声明**: - `f(double x)`:定义了目标函数,这里是 `5x - sin(x) + x^3 - 20`。这个函数代表了一次非线性方程,我们想要找到它的零点。 - `coef(double x)`:这是一个辅助函数,用于计算函数 `f(x)` 的导数。使用了差商法来近似导数,当两次计算的差值小于预设的精度 `eps`(在这里是 `1e-07`)时停止迭代,返回当前的导数值。 2. **newton() 函数**: - 该函数接收三个参数:`x`(初始猜测值)、`eps`(精度要求)和 `n`(最大迭代次数)。它采用牛顿法的核心迭代逻辑: a. 定义一个变量 `x1` 作为当前迭代值。 b. 当 `f(x) * coef(x) == 0` 或者 `x1` 已经足够接近 `x`(即 `dt` 小于 `eps`)时,认为找到了近似解,跳出循环。 c. 否则,根据牛顿迭代公式 `x1 = x - f(x) / coef(x)` 更新 `x`,并输出 `x1` 的值,继续迭代。 - 在循环结束时,输出最终的近似解 `x` 和迭代次数 `i+1`。 3. **main() 函数**: - 用户输入初始猜测值 `x`,精度要求 `eps` 和迭代次数 `n`。 - 调用 `newton()` 函数,并在程序结束时返回 `0` 表示正常退出。 这个代码展示了如何用C++实现牛顿迭代法的基本步骤,它适用于求解一元非线性方程,特别是在数值分析的课程中,让学生理解并实践这种方法。通过逐步逼近,算法能够快速找到函数零点附近的精确解,对于理解数值方法和优化技术具有重要意义。