用matlab做,牛顿迭代法

用matlab做,牛顿迭代法,第1张

function [ A ] = cal( a,b,v )%a,b表示区间,v是精度

i=1

x = (a+b)/2

A=[i x]

t = x-(x^3-x-1)/(3*x^2-1)%迭代函数

while(abs(t-x)>v)

i=i+1

x = t

A = [Ai x]

t = x-(x^3-x-1)/(3*x^2-1)%迭代函数

end

A = [Ai+1 t]

end

运行结果:

>>format long

>>cal(1,2,0.00001)

ans =

1.000000000000000   1.500000000000000

2.000000000000000   1.347826086956522

3.000000000000000   1.325200398950907

4.000000000000000   1.324718173999054

5.000000000000000   1.324717957244790

牛顿迭代法(Newton's method)又称为牛顿-拉夫逊(拉弗森)方法(Newton-Raphson method),它是牛顿在17世纪提出的一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法。多数方程不存在求根公式,因此求精确根非常困难,甚至不可能,从而寻找方程的近似根就显得特别重要。方法使用函数f(x)的泰勒级数的前面几项来寻找方程f(x) = 0的根。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f(x) = 0的单根附近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根,此时线性收敛,但是可通过一些方法变成超线性收敛。另外该方法广泛用于计算机编程中。

已经证明,如果是连续的,并且待求的零点是孤立的,那么在零点周围存在一个区域,只要初始值昌袜位于这个邻近区域内,那么牛顿法必定收敛。 并且,如果不为0, 那么牛顿法将具有平方收敛的性能. 粗略的说,这意味着每迭代一次,牛顿法结果的有效数字将增加一倍。[1]

迭代法也称辗转法,是一种不断用变量的旧值递推新值的过程,跟迭代法相对如迅逗应的是直接法(或者称为一次解法),即一次性解决问题。迭代算法是用计算机解决渣卖问题的一种基本方法。它利用计算机运算速度快、适合做重复性 *** 作的特点,让计算机对一组指令(或一定步骤)重复执行,在每次执行这组指令(或这些步骤)时,都从变量的原值推出它的一个新值。

利用迭代算法解决问题,需要做好以下三个方面的工作:

一、确定迭代变量

在可以用迭代算法解决的问题中,至少存在一个可直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量,这个变量就是迭代变量。

二、建立迭代关系式

所谓迭代关系式,指如何从变量的前一个值推出其下一个值的公式(或关系)。迭代关系式的建立是解决迭代问题的关键,通常可以使用递推或倒推的方法来完成。

三、对迭代过程进行控制

在什么时候结束迭代过程?这是编写迭代程序必须考虑的问题。不能让迭代过程无休止地执行下去。迭代过程的控制通常可分为两种情况:一种是所需的迭代次数是个确定的值,可以计算出来;另一种是所需的迭代次数无法确定。对于前一种情况,可以构建一个固定次数的循环来实现对迭代过程的控制;对于后一种情况,需要进一步分析得出可用来结束迭代过程的条件。

采用第一个。

首先你的两个代码的计算缺清过程和方法以及步骤是一致的。

只不过第二个将k==N放在循环内部判断是没有必要指银的。

放唯扮宴在while外面,可以节省点计算量。

如果你要求结果精度高一些的话,你调用:

x=nanewton1(fname,dfname,x0,e,N)

时e要小一些,比如说取1e-6这样。

另外:

if nargin<4

e=1e-4 %这个值也下调几个量级,作为缺省的精度。

end

牛顿迭和棚代法matlab实现如下:

function [x_star,index,it] = Newton(fun,x,ep,it_max)

%求解非线性方程的牛顿法

%第一个分量是函数值,第二个分量是导数值

% x为初始点

% ep为精度,当 | x(k)-x(k-1) |<ep时,终止计算,缺省值为1e-5

% it_max为最大迭代次数,缺省虚答值为100

% x_star为当迭代成功时,输出方程的根

% 当迭代失败,输出最后的迭代值

% index为指标变量,当index=1时,表明迭代成功

% 当index=0时,表明迭代失败唤誉则(迭代次数>=it_max)

% it为迭代次数

if nargin<4 it_max=100end

if nargin<3 ep=1e-5end

index=0k=1

while k<it_max

x1=xf=feval(fun,x)

x=x-f(1)/f(2)

if abs(x-x1)<ep

index=1break

end

k=k+1

end

x_star=xit=k

程序示例如下:

fun=inline('[x^3-x-1,3*x^2-1]')

[x_star,index,it] = Newton(fun,1.5)


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: https://outofmemory.cn/yw/12545336.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-05-26
下一篇 2023-05-26

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存