割线法解非线性方程\n
割线法也用于解非线性方程。此方法类似于牛顿拉夫森法,但这里我们不需要求函数 f(x) 的导数。我们仅能使用 f(x) 通过使用牛顿差商公式在数值上求得 f’(x)。根据牛顿拉夫森公式,
我们知道,
现在,使用差商公式,我们得到,
用新 f’(x) 替换牛顿拉夫森公式中的 f’(x),我们可以找到割线公式来解非线性方程。
注意:对于此方法,我们需要任何两个初始猜测来开始求非线性方程的根。
输入和输出
Input: The function f(x) = (x*x) - (4*x) - 10 Output: The root is: -1.74166
算法
secant(x1, x2)
输入:两个根的初始猜测。
输出:非线性方程 f(x) 的近似根。
Begin f1 := f(x1) f2 := f(x2) x3 := ((f2*x1) – (f1*x2)) / (f2 – f1) while relative error of x3 and x2 are > precision, do x1 := x2 f1 := f2 x2 := x3 f2 := f(x2) x3 := ((f2*x1) – (f1*x2)) / (f2 – f1) done root := x3 return root End
示例
#include<iostream> #include<cmath> using namespace std; double absolute(double value) { //to find magnitude of value if(value < 0) return (-value); return value; } double f(double x) { //the given function x^2-4x-10 return ((x*x)-(4*x)-10); } double secant(double x1, double x2) { double x3, root; double f1, f2; f1 = f(x1); f2 = f(x2); x3 = (f2*x1-f1*x2)/(f2-f1); while(absolute((x3-x2)/x3) > 0.00001) { //test accuracy of x3 x1 = x2; //shift x values f1 = f2; x2 = x3; f2 = f(x2); //find new x2 x3 = (f2*x1-f1*x2)/(f2-f1); //calculate x3 } root = x3; return root; //root of the equation } main() { double a, b, res; a = 0.5; b = 0.75; res = secant(a, b); cout << "The root is: " << res; }
输出
The root is: -1.74166
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