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matlab牛顿迭代法求根例题?

例题1:求解方程 \(x^3 - 2x - 5 = 0\)

定义函数和导数

```matlab

% 定义函数 f(x)

f = @(x) x^3 - 2*x - 5;

% 定义函数 f'(x)

f_prime = @(x) 3*x^2 - 2;

```

设定初始值

```matlab

x0 = 1;

```

执行牛顿迭代法

```matlab

x = x0 - f(x0) / f_prime(x0);

```

输出结果

```matlab

disp(x);

```

运行上述代码后,将会输出方程 \(x^3 - 2x - 5 = 0\) 的根。

例题2:绘制复平面上的牛顿法迭代过程

定义函数

```matlab

% 定义函数 f(x)

f = @(x) x^3 - 2*x - 5;

% 定义函数 f'(x)

f_prime = @(x) 3*x^2 - 2;

```

设定初始值

```matlab

x0 = 1;

```

执行牛顿迭代法并绘制图形

```matlab

N = 160;

warning off;

[X,Y] = meshgrid((-N:N)/N*2);

[m,n] = find(X==0&Y==0);

X(m,n) = 1;

Y(m,n) = 1;

R = zeros(321);

G = R;

B = R;

for k = 1:30;

Xn = 2*X/3 + (X.^2 - Y.^2) / (3*(X.^2 + Y.^2));

Yn = 2*Y/3 - 2*X.*Y./(3*(X.^2 + Y.^2));

X = Xn;

Y = Yn;

end

R(X > 0.8) = 1;

G(Y > 0.5) = 1;

imshow(cat(3,R,G,B));

```

运行上述代码后,将会在复平面上绘制出牛顿法迭代过程的结果。

例题3:求解方程 \(2x^3 - 4x^2 + 3x - 6 = 0\)

定义函数

```matlab

f = @(x) 2*x^3 - 4*x^2 + 3*x - 6;

```

设定初始值

```matlab

x0 = 1.5;

```

执行牛顿迭代法

```matlab

while(1)

m = 2*x0*x0*x0 - 4*x0*x0 + 3*x0 - 6;

n = 6*x0*x0 - 8*x0 + 3;

t = x0;

x0 = x0 - m / n;

if abs(x0 - t) < 1e-6

break;

end

end

```

输出结果

```matlab

disp(x0);

```

运行上述代码后,将会输出方程 \(2x^3 - 4x^2 + 3x - 6 = 0\) 的根。

这些例题展示了如何使用MATLAB实现牛顿迭代法来求解不同类型的方程。通过这些例子,你可以更好地理解牛顿迭代法的基本原理和实现方法。

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