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二分、牛顿、弦截法求解方程f=0

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:要求精度:ep=10-5;图6.9y=f&y=0最大迭代次数:it_max=100;分别使用二分法、牛顿法和弦截法求方程f=0在区间[0.2,0.6]上的根。表6.8二分法求表6.9牛顿法求表6.10弦截法求表6.11二分法求表6.12牛顿法求表6.13弦截法求分析以上运行过程并对比,考虑收敛性问题时,二分法一定收敛,牛顿法和弦截法是否收敛还取决于初始点的选取和该点的导数值。

二分、牛顿、弦截法求解方程f=0

问题转化为利用迭代法非线性方程f(h)=0的根h*。首先绘制f(h)函数图像以确定根h*的大致区间。

由图6.9可见,方程f(h)=0在区间[0.2,0.6]上有两根,分别位于[0.25,0.3]和[0.45,0.5]上。

要求精度(绝对误差):ep=10-5

图6.9 y=f(h)&y=0

最大迭代次数:it_max=100;

分别使用二分法、牛顿法和弦截法求方程f(h)=0在区间[0.2,0.6]上的根。

MATLAB程序代码如下:

程序输出结果如下:

将输出数据整理,运算结果见表6.7。

表6.7 运算结果示例(www.xing528.com)

注:index=1表示递推成功。

将迭代过程制表,见表6.8~表6.13。

表6.8 二分法求

表6.9 牛顿法求

表6.10 弦截法求

表6.11 二分法求

表6.12 牛顿法求

表6.13 弦截法求

分析以上运行过程并对比,考虑收敛性问题时,二分法一定收敛,牛顿法和弦截法是否收敛还取决于初始点的选取和该点的导数值。在本案例中,二分法、牛顿法和弦截法均收敛,但收敛速度不同:牛顿法收敛最快(迭代4次),而二分法收敛最慢(迭代13次)。通过以上方法,可取=0.264 7、=0.495 7,以此确定突起上水位的高度。

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