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解方程

作者:互联网

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题目描述

求解方程2x3-5x2+3x-6=0的1个实数根,要求精确到0.00001
已知f(x)=2x3-5x2+3x-6 在>0时单调递增

零点定理:

如果函数y= f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,
那么,函数y= f(x)在区间(a,b)内有零点。
即存在c∈(a,b),使得f©=0,这个c也就是方程f(x)= 0的根。

所以可以利用该定理锁定根的区间,当锁定的区间跨度<=0.000001时,即可得到精度为0.00001的根

思路一:枚举法

先通过枚举,每次跨度为1,锁定一个零点区间[x,x+1]
继续在该区间内枚举,每次跨度0.1,锁定零点区间[x,x+0.1]
……
直至锁定区间[x,x+0.000001]
保留5位小数输出

该方法的本质是逐位确定答案
弊端:写起来麻烦

改进:
锁定零点区间[x,x+1]后,直接以0.000001为跨度枚举
弊端:大量枚举,效率低

无论改进前还是改进后,都存在以小数作为跨度枚举,精度有过多损失的问题

思路二:二分法

对该函数来说,f(0)<0,f(10)>0
在区间(1,10)内进行二分
L 左端点 R 右端点 mid 中点
若f(L)*f(mid)<0,说明f(L)和f(mid)异号,零点在左边一半区间,区间缩小至(L,mid)
若f(L)*f(mid)>0,说明(L,mid)内所有函数值同号,零点在右边一半区间,区间缩小至(mid,R)
这样的计算次数是log级别的

图示

图示

代码

#include<stdio.h>

const double eps=1e-6;

double f(double x)
{
	return 2*x*x*x-5*x*x+3*x-6;
}

int main()
{
	double l=0,r=10,mid;
	while(r-l>eps)
	{
		mid=(l+r)/2;
		if(f(l)*f(mid)<0) r=mid;
		else l=mid;
	}
	printf("%.5lf",l);
}
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标签:double,mid,区间,枚举,解方程,零点,跨度
来源: https://blog.csdn.net/xuxy111/article/details/104168184