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《MATLAB计算方法迭代法牛顿法二分法实验报告.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、姓名实验报告成绩评语:指导教师(签名)年月日说明:指导教师评分后,实验报告交院(系)办公室保存。实验一方程求根一、实验目的用各种方法求任意实函数方程在自变量区间[a,b]上,或某一点附近的实根。并比较方法的优劣。二、实验原理(1)、二分法对方程在[a,b]内求根。将所给区间二分,在分点判断是否;若是,则有根。否则,继续判断是否,若是,则令,否则令。否则令。重复此过程直至求出方程在[a,b]中的近似根为止。(2)、迭代法将方程等价变换为=ψ()形式,并建立相应的迭代公式ψ()。(3)、牛顿法若已知方程的一个近似根,则函数在点附近可用一阶泰勒多
2、项式来近似,因此方程可近似表示为设,则。取作为原方程新的近似根,然后将作为代入上式。迭代公式为:。三、实验设备:MATLAB7.0软件四、结果预测(1)=0.09033(2)=0.09052(3)=0,09052一、实验内容(1)、在区间[0,1]上用二分法求方程的近似根,要求误差不超过。(2)、取初值,用迭代公式,求方程的近似根。要求误差不超过。(3)、取初值,用牛顿迭代法求方程的近似根。要求误差不超过。二、实验步骤与实验程序(1)二分法第一步:在MATLAB7.0软件,建立一个实现二分法的MATLAB函数文件agui_bisect.m如
3、下:functionx=agui_bisect(fname,a,b,e)%fname为函数名,a,b为区间端点,e为精度fa=feval(fname,a);%把a端点代入函数,求fafb=feval(fname,b);%把b端点代入函数,求fbiffa*fb>0error('两端函数值为同号');end%如果fa*fb>0,则输出两端函数值为同号k=0x=(a+b)/2while(b-a)>(2*e)%循环条件的限制fx=feval(fname,x);%把x代入代入函数,求fxiffa*fx<0%如果fa与fx同号,则把x赋给b,把fx赋给
4、fbb=x;fb=fx;else%如果fa与fx异号,则把x赋给a,把fx赋给faa=x;fa=fx;endk=k+1%计算二分了多少次x=(a+b)/2%当满足了一定精度后,跳出循环,每次二分,都得新的区间断点a和b,则近似解为x=(a+b)/2end第二步:在MATLAB命令窗口求解方程f(x)=e^x+10x-2=0,即输入如下>>fun=inline('exp(x)+10*x-2')>>x=agui_bisect(fun,0,1,0.5*10^-3)第三步:得到计算结果,且计算结果为kx00.5000000000000010.250
5、0000000000020.1250000000000030.0625000000000040.0937500000000050.0781250000000060.0859375000000070.0898437500000080.0917968750000090.09082031250000100.09033203125000110.09033203125000(1)迭代法第一步:第一步:在MATLAB7.0软件,建立一个实现迭代法的MATLAB函数文件agui_main.m如下:functionx=agui_main(fname,x0,
6、e)%fname为函数名dfname的函数fname的导数,x0为迭代初值%e为精度,N为最大迭代次数(默认为100)N=100;x=x0;%把x0赋给x,再算x+2*e赋给x0x0=x+2*e;k=0;whileabs(x0-x)>e&k7、方程f(x)=e^x+10x-2=0,即输入如下>>fun=inline('exp(x)+10*x-2')>>x=agui_main(fun,0,1,0.5*10^-3)第三步:得出计算结果,且计算结果为kx10.1000000000000020.0894829081924430.0906391358595840.0905126166743750.09051261667437以下是结果的屏幕截图(1)牛顿迭代法第一步:第一步:在MATLAB7.0软件,建立一个实现牛顿迭代法的MATLAB函数文件=agui_newton.m如下:functi
8、onx=agui_newton(fname,dfname,x0,e)%fname为函数名dfname的函数fname的导数,x0为迭代初值%e为精度,N为最大迭代次数(默认为10