C语言——方程求解

C语言数学函数:fabs

原型:在TC中原型是extern float fabs(float x);,在VC6.0中原型是double fabs(double x );。

用法:#include <math.h>

功能:求浮点数x的绝对值

说明:计算|x|, 当x不为负时返回 x,否则返回 -x

 

 

 

 

 

 

 

 

 



方程求解

时限:1000ms 内存限制:10000K 总时限:3000ms

描述:

 

迭代法是用于求解方程或方程组近似根的一种常用的算法设计方法。设方程为f(x)=0,用某种数学方法推

导出来的等价的形式x=g(x),然后按一下步骤进行:
1)选一个方程的近似根,赋给变量x0;
2)将x0的值保存于变量x1,然后计算g(x1),并将结果存于x0
3)当x0与x1的差的绝对值还小于指定的精度要求时,重复步骤2
若方程有根,并且用上述方法计算出来的近似根序列收敛,则按照上述方法求得的x0就认为是方程的根。
上述方法用C程序的形式表示如下:
x0=初始近似根
do{
x1 =x0;
x0 = g(x1); /*按特定的方程计算新的近似根*/
}while(fabs(x0-x1)大于精度要求);
printf("方程的近似根是%f\n",x0);
试用迭代公式为X(n+1) = 0.5*(x(n)+a/x(n)),计算a为不同值的时候的结果(初值为1.0,精度要求为1e

-4)。

输入:

 

一个整型数据a,a大于等于1,小于等于10

输出:

 

结果x0,结果保留小数点后3位

输入样例:

 

 

1

 

输出样例:

 

 

1.000

 

 

答案如下:

#include<stdio.h> #include<math.h> int main() {  int a;  float x0,x1;    scanf("%d",&a);    x0=1;  do{   x1=x0;   x0=0.5*(x1+a/x1);  }while(fabs(x0-x1)>1e-4);  printf("%.3f\n",x0);  return 0; }

 

 



### 使用C语言实现二分法求解三角函数方程 为了使用二分法求解三角函数方程,程序需要定义目标函数并设置初始区间以及精度条件。下面是一个具体的例子,该例子旨在找到满足特定条件的根。 #### 定义目标函数 假设要解决的是如下形式的一个简单方程 `sin(x) - cos(x) = 0`: ```c #include <stdio.h> #include <math.h> // 定义待求解的目标函数 f(x)= sin(x)-cos(x) double function(double x){ return sin(x) - cos(x); } ``` 此部分代码实现了目标函数的具体表达式[^1]。 #### 实现二分查找算法 接下来是核心逻辑——二分查找方法的应用: ```c void bisectionMethod(double a, double b, double tolerance, int maxIterations){ if(function(a)*function(b)>0){ // 判断a,b两点是否包围零点 printf("The given points do not bracket the root.\n"); return; } int iteration=0; while((b-a)/2.0>tolerance && iteration<maxIterations){ double c=(a+b)/2.0; if(function(c)==0 || (b-a)/2.0<tolerance){ break; }else{ if(function(a)*function(c)<0){ b=c; }else{ a=c; } } ++iteration; } printf("Root is approximately %.6lf\n", (a+b)/2); } ``` 这段代码展示了完整的二分过程,包括输入区间的有效性验证、迭代终止条件设定以及最终近似根输出。 #### 主函数调用 最后,在主函数中初始化参数并调用上述编写的子程序完成整个流程: ```c int main(){ double lowerBound=-M_PI/4, upperBound=M_PI/4; // 设置搜索范围 [-π/4 , π/4] double errorTolerance=pow(10,-5); // 设定允许误差界限 int maximumIterationCount=1000; // 最大循环次数 bisectionMethod(lowerBound,upperBound,errorTolerance,maximumIterationCount); return 0; } ``` 这里设定了合理的上下界来限定可能存在的实数解位置,并指定了足够的精确度要求以确保结果准确性。
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