方程求根的二分法和迭代法

2021-10-13 23:36:12 字數 778 閱讀 8262

《數值分析》課程實驗設計

實驗名稱 方程求根的二分法和迭代法

【實驗目的】 (1)掌握二分法和簡單迭代法的基本思想;

(2)通過程式設計實現二分法和簡單迭代法,比較兩種演算法求根的計算量。

(3)需要注意的是計算過程中如何判斷根的準確度。

【實驗裝置及環境】 計算機、vc6.0

【預備知識】 1、二分法的計算步驟

步驟:(1)計算在有根區間[a,b]端點處的值;

(2)計算在區間中點處的值;

(3)若=0,則即為根,計算過程結束,否則檢驗:若,則以代替b,否則以代替;

(4)反覆執行步驟(2)和(3),直到區間[a,b]的長度的一半小於允許誤差,此時中點即為所求根。

2、迭代法的步驟

(1)準備:選定初始值;

(2)迭代 代入迭代函式,計算迭代值;

(3)檢查,若,則以代替繼續迭代;反之,終止迭代,取作為迭代結果。

【實驗內容】

分別用下列方法求f(x)=x3-3x-1=0在x0=2附近的根。根的準確值為x*=1.87938524…,要求準確到四位有效數字,並對比這兩種演算法的計算量。

(1)二分法 (2)簡單迭代法

【實驗結果與分析】 (1)使用二分法求解方程的根是,先給出乙個有根區間,然後根據有根區間不斷二分下去,直到滿足題目要求的精度為止,最後要給出二分次數。

(2)使用迭代法求方程的根時,首先給出迭代方程,因為迭代方程有很多種,所以要先判斷迭代方程的收斂性,然後給定乙個初值,根據初值和迭代方程進行迭代,直到達到題目要求的進度,輸出達到對應精度的迭代次數。

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