MATLAB实现数值分析:二分法与牛顿法
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更新于2024-07-31
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"该资源是关于数值分析的MATLAB程序,由曹德欣提供,包含二分法和牛顿法求解非线性方程的实现。"
在数值分析中,MATLAB是一种常用的工具,因为它提供了强大的计算能力和直观的编程环境。这份资料详细介绍了两个重要的数值方法:二分法和牛顿法,用于解决非线性方程的求解问题。
1. **二分法**:二分法是一种基于区间不断减半的数值求解方法,适用于连续函数且在给定区间内存在一个根的情况。在提供的`erfen`函数中,首先定义了误差阈值`esp`,如果输入参数少于3个,则默认设置为1.0e-4。函数检查区间端点的函数值符号,如果它们的乘积为负,说明区间内存在一个根。然后通过不断将区间对半分并比较中间点的函数值,直到找到满足误差要求的根或达到最大迭代次数。如果区间端点的函数值之一为零,则直接返回该点作为根。如果区间内不存在根,则输出错误信息。
2. **牛顿法**:牛顿法是一种迭代法,适用于求解函数的零点。在`newton`函数中,初始值`x0`被用来计算下一个迭代点`x1`,即`x1 = x0 - f(x0)/dfun(x0)`,这里`f(x)`是目标函数,`dfun(x)`是其导数。迭代过程将持续进行,直到当前点与前一点的差的绝对值小于给定的收敛阈值。这个例子中,函数`fun(x)`定义为`x^4+2*x^2-x-3`,其导数为`4*x^3+4*x-1`,但导数的计算没有直接给出,通常在实际应用中需要根据具体函数来实现。
此外,程序还包含了一个简单的数值积分的示例,使用了梯形法则(`try_stable`函数)和高斯积分(`quadl`函数),展示了数值积分的两种常见方法。
这些MATLAB程序是数值分析课程中的基础练习,有助于理解非线性方程的数值解法以及数值积分的基本原理。学习和理解这些程序,可以帮助学生深入掌握数值计算方法,并能应用到更复杂的实际问题中去。
2023-07-01 上传
2023-07-09 上传
2021-10-30 上传
2021-12-12 上传
2021-12-20 上传
2021-09-29 上传
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