牛頓法:求解方程的根

-牛頓迭代法也是基于梯度的方法凹蜈,可用來求解方程的根,常用于優(yōu)化算法當(dāng)中
-原理是利用當(dāng)前點(diǎn)的切線與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值作為下一次迭代點(diǎn)
-其核心就是構(gòu)建切線方程坦袍,尋找到下一個迭代點(diǎn)和當(dāng)前迭代點(diǎn)之間的迭代公式

1. 題目描述

題目.png

2. 數(shù)據(jù)格式

image.png

精度控制:

image.png

3. 構(gòu)建迭代公式

已知:f(x) = 2x^{3}+4x^{2}-7x-6\,.
故在當(dāng)前點(diǎn)x0處的斜率為:\left. \frac{{\rm d}f}{{\rm d}x} \right| _{x=x_0}=6x_0^{2}+8x_0-7
在x0處的切線方程為:
f(x)-f(x_0) = (6x_0^{2}+8x_0-7)(x-x_0).
切線方程在x0處與x軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)苟蹈,令f(x)=0
x_i={6-2x_0^{3}-4x_0^{2}+7x_0\over6x_0^{2}+8x_0-7}+x_0 .

4. 完整代碼

def main():
    # 因?yàn)橐獙ふ襵=1.5附近的根葵擎,所有令初始點(diǎn)x0=2 
    x0 = 2
    while(True):
        xi = x0+(6-2*x0*x0*x0-4*x0*x0+7*x0)/(6*x0*x0+8*x0-7)
        if(abs(xi-x0)<1e-6):
            print("%0.6f" %xi)  # 控制輸出精度蜡豹,保留小數(shù)點(diǎn)后六位小數(shù)
            break
        x0 = xi

if __name__ == '__main__':
    main()

5. 測試

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