牛顿迭代法（Newton's method）又称为牛顿-拉夫逊方法（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。另外该方法广泛用于计算机编程中。
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设r是f(x) = 0的根，选取x0作为r初始近似值，过点（x0,f(x0)）做曲线y = f(x)的切线L，L的方程为y = f(x0)+f'(x0)(x-x0)，求出L与x轴交点的横坐标 x1 = x0-f(x0)/f'(x0)，称x1为r的一次近似值。过点（x1,f(x1)）做曲线y = f(x)的切线，并求该切线与x轴交点的横坐标 x2 = x1-f(x1)/f'(x1)，称x2为r的二次近似值。重复以上过程，得r的近似值序列，其中x(n+1)=x(n)－f(x(n))/f'(x(n))，称为r的n+1次近似值，上式称为牛顿迭代公式。
解非线性方程f(x)=0的牛顿法是把非线性方程线性化的一种近似方法。把f(x)在x0点附近展开成泰勒级数 f(x) = f(x0)+(x－x0)f'(x0)+(x－x0)^2*f''(x0)/2! +… 取其线性部分，作为非线性方程f(x) = 0的近似方程，即泰勒展开的前两项，则有f(x0)+f'(x0)(x－x0)=f(x)=0 设f'(x0)≠0则其解为x1=x0－f(x0)/f'(x0) 这样，得到牛顿法的一个迭代序列：x(n+1)=x(n)－f(x(n))/f'(x(n))。
给你一点提示。
牛顿迭代法要计算
(1) y1=f(x) 在 x 的函数值
(2) d1=f(x) 的一阶导数 在 x 的值
你可以写两个函数，分别计算y1,d1
如果一阶导数有解析解，则可用赋值语句，否则要写数值解子程序。
步骤：
设解的精度,例 float eps=0.000001;
设x初值，x1;
算y1=f(x1);
迭代循环开始
算一阶导数 在 x1 的值 d1
用牛顿公式 算出 x2; [x2 = x1 - y1 / d1]
如果 fabs(x2-x1) eps 则从新迭代 -- 用新的函数值和一阶导数值推下一个 新x.
牛顿迭代法：
#includestdio.h
#includeconio.h
#includemath.h
#define MAXREPT 1000
float f(float x)
{return(x-exp(-x));
}
float df(float x)
{return(1+exp(-x));
}
float iterate(float x)
{float x1;
x1=x-f(x)/df(x);
return(x1);
}
void main()
{float x0,x1,eps,d;int k=0;
printf("\n please input x0,eps:");
scanf("%f,%f",x0,eps);
printf("\n k xk\n");
printf(" %d %f\n",k,x0);
do
{k++;
x1=iterate(x0);
printf(" %d %f\n",k,x1);
d=fabs(x1-x0);
x0=x1;
}
while((d=eps)(kMAXREPT));
if(kMAXREPT)
printf("the root is x=%f, k=%d\n",x1,k);
else
printf("\n The iteration is failed!\n");
getch();
}
//c语言牛顿法求cosx-x=0
//牛顿法的迭代序列：x(n+1)=x(n)－f(x(n))/f(x(n))。
//f(x)=cosx-x;
//f'(x)=-sinx-1;
#includestdio.h
#include math.h
void main()
{
float x,x0,f,f1;
x0=0.5;
while(1)
{
f=cos(x0)-x0;
f1=-sin(x0)-1;
x=x0-f/f1;
if(fabs(x-x0)1e-5) break;
x0=x;
}
printf("x=%f\n",x); //x=0.7390851
}
给你一点提示。
牛顿迭代法要计算
(1)
y1=f(x)
在
x
的函数值
(2)
d1=f(x)
的一阶导数
在
x
的值
你可以写两个函数，分别计算y1,d1
如果一阶导数有解析解，则可用赋值语句，否则要写数值解子程序。
步骤：
设解的精度,例
float
eps=0.000001;
设x初值，x1;
算y1=f(x1);
迭代循环开始
算一阶导数
在
x1
的值
d1
用牛顿公式
算出
x2;
[x2
=
x1
-
y1
/
d1]
如果
fabs(x2-x1)
eps
则从新迭代
--
用新的函数值和一阶导数值推下一个
新x.
#includestdio.h
#include math.h //包含这个头文件，后面使用fabs
void main()
{
double x=1.5,y,y1;
do
{
y=2*x*x*x-4*x*x+3*x-6;
y1=6*x*x-8*x+3;
x=x-y/y1;
}
while(fabs(y/y1)1e-6);// 是y/y1,不是y
printf("%f",x);
}
给你个条理更加 清楚点的程序，你对比看看
#include stdio.h
#include math.h
int main()
{
double x1 = 1.5, x2;
do {
x2 = x1;
x1 = x2 - (2*x1*x1*x1-4*x1*x1+3*x1-6) / (6*x1*x1-8*x1+3);
} while(fabs(x1-x2) 1e-6);
printf("%f", x1);
}
