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三次函数求根-牛顿迭代法

2013-04-09 00:27 120 查看
问题描述
给定三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的4个系数a,b,c,d,以及一个数z,请用牛顿迭代法求出函数f(x)=0在z附近的根,并给出迭代所需要次数。 牛顿迭代法的原理如下(参考下图):设xk是方程f(x)=0的精确解x*附近的一个猜测解,过点Pk(xk,f(xk))作f(x)的切线。该切线与x轴的交点比xk更接近方程的精确解程x*。 迭代公式为:xk+1= xk - f(xk)/f '(xk),当f(x)的绝对值足够小的时候即可结束迭代。注意:对于本题给定函数f(x),f '(x)=3ax2+2bx+c,且当|f(x)| ≤10-7时,即可认为x是f(x)=0的根。

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
double f(int a,int b,int c,int d,double x)
{
return a*x*x*x+b*x*x+c*x+d;
}
double fp(int a,int b,int c,double x)
{
return 3*a*x*x+2*b*x+c;
}
double count(int a,int b,int c,int d,double x)
{
return x-f(a,b,c,d,x)/fp(a,b,c,x);
}
void root(int a,int b,int c,int d,double x)
{
int cou=1;
while(f(a,b,c,d,x)>1e-7||f(a,b,c,d,x)<-1e-7)
{
cou++;
x=count(a,b,c,d,x);
}
cout<<x<<" "<<cou<<endl;
}
int main()
{
int a,b,c,d;
cin>>a>>b>>c>>d;
double z;
cin>>z;
cout<<setiosflags(ios::fixed);
cout<<setprecision(3);
root(a,b,c,d,z);
}
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