二分法求多项式单根
二分法求函数根的原理为:如果连续函数f(x)在区间[a, b]的两个端点取值异号,即f(a)f(b)<0,则它在这个区间内至少存在1个根r,即f(r)=0。
二分法的步骤为:
- 检查区间长度,如果小于给定阈值,则停止,输出区间中点(a+b)/2;否则
- 如果f(a)f(b)<0,则计算中点的值f((a+b)/2);
- 如果f((a+b)/2)正好为0,则(a+b)/2就是要求的根;否则
- 如果f((a+b)/2)与f(a)同号,则说明根在区间[(a+b)/2, b],令a=(a+b)/2,重复循环;
- 如果f((a+b)/2)与f(b)同号,则说明根在区间[a, (a+b)/2],令b=(a+b)/2,重复循环;
本题目要求编写程序,计算给定3阶多项式f(x)=a3x3+a2x2+a1x+a0在给定区间[a, b]内的根。
输入格式:
输入在第1行中顺序给出多项式的4个系数a3、a2、a1、a0,在第2行中顺序给出区间端点a和b。题目保证多项式在给定区间内存在唯一单根。
输出格式:
在一行中输出该多项式在该区间内的根,精确到小数点后2位。
输入样例:
3 -1 -3 1 -0.5 0.5输出样例:
0.33
#include <iostream> #include <cstdio> #include <cmath> using namespace std; const double threshold=0.01; //!阈值 double a3,a2,a1,a0; double f(double x) { return x * (x * (a3 * x + a2) + a1) + a0; } int main() { double a,b,mid; cin >> a3 >> a2 >> a1 >> a0; cin >> a >> b; while(b-a>=threshold) { mid=(a+b)/2; if(f(mid)==0) break; else if(f(mid)*f(a)>0) a=mid; else if(f(mid)*f(b)>0) b=mid; } mid=(a+b)/2; printf("%.2lf\n", mid); return 0; }