用Python解「二分法求多項式單根 」題

2021-10-02 18:39:13 字數 1723 閱讀 3664

二分法求函式根的原理為:如果連續函式f(x)在區間[a,b]的兩個端點取值異號,即f(a)f(b)<0,則它在這個區間內至少存在1個根r,即f®=0。

二分法的步驟為:

檢查區間長度,如果小於給定閾值,則停止,輸出區間中點(a+b)/2;否則

如果f(a)f(b)<0,則計算中點的值f((a+b)/2);

如果f((a+b)/2)正好為0,則(a+b)/2就是要求的根;否則

如果f((a+b)/2)與f(a)同號,則說明根在區間[(a+b)/2,b],令a=(a+b)/2,重複迴圈;

如果f((a+b)/2)與f(b)同號,則說明根在區間[a,(a+b)/2],令b=(a+b)/2,重複迴圈。

本題目要求編寫程式,計算給定3階多項式f(x)=a3x**3+a2x**2+a1*x+a0在給定區間[a,b]內的根。

輸入格式:

輸入在第1行中順序給出多項式的4個係數a3、a2、a1、a0,在第2行中順序給出區間端點a和b。題目保證多項式在給定區間內存在唯一單根。

輸出格式:

在一行中輸出該多項式在該區間內的根,精確到小數點後2位。

輸入樣例:

3 -1 -3 1

-0.5 0.5

輸出樣例:

0.33

這道題利用定義函式來實現重複迴圈這一特點,在利用多各if語句來實現二分法的演算法。還需注意f(a)=0和f(b)=0時的根。

a3,a2,a1,a0=

map(

float

,input()

.split())

a,b=

map(

float

,input()

.split())

#定義f(x)函式

deff

(x):

return a3*x**

3+a2*x**

2+a1*x+a0

#定義二分法g(a,b)函式

defg

(a,b)

:#當a,b區間小於閾值時

if(b-a)

<

0.001

:print

('%.2f'%(

(a+b)/2

))#當a,b區間大於閾值時

elif

(f(a)

* f(b)

<0)

:if(f((a + b)/2

)==0)

:print

('%.2f'%(

(a + b)/2

))else:if

(f((a + b)/2

)* f(a)

>0)

: a =

(a + b)/2

g(a, b)

elif

(f((a + b)/2

)* f(b)

>0)

: b =

(a + b)/2

g(a, b)

#特殊情況,當f(a)=0

elif f(a)==0

:print

('%.2f'

%a)#特殊情況,當f(b)=0

elif f(b)==0

:print

('%.2f'

%b)if ag(a,b)

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