matlab迭代法怎么编程

时间:2025-01-26 01:25:11 网络游戏

在MATLAB中,迭代法通常用于求解方程或函数的根。以下是几种常见迭代法的MATLAB编程方法:

1. 不动点迭代法

不动点迭代法通过不断更新当前值来逼近方程的根。以下是一个使用不动点迭代法求解方程 \( x - e^x + 4 = 0 \) 正根的示例代码:

```matlab

disp('不动点迭代法');

n0 = 100;

p0 = -5;

p = exp(p0) - 4;

for i = 1:n0

if abs(p - p0) < 1e-6

disp('|p-p1|=');

disp(abs(p - p0));

disp('用不动点迭代法求得方程的正根为');

disp(p);

break;

else

p1 = p;

p = exp(p0) - 4;

end

end

if i == n0

disp(n0);

disp('次不动点迭代后无法求出方程的正根');

end

```

2. 牛顿法

牛顿法是一种更高效的迭代方法,通过利用函数的导数来逼近根。以下是一个使用牛顿法求解同一方程正根的示例代码:

```matlab

disp('牛顿法');

n0 = 80;

p0 = 1;

for i = 1:n0

p = p0 - (p0 - exp(p0) + 4) / (1 - exp(p0));

end

```

3. 简单迭代法

简单迭代法(也称为不动点迭代法)的MATLAB实现如下:

```matlab

function [x_reality, n_reality] = Simple_stepit(f_name, x_start, tolerance, n_limit)

fprintf('简单迭代法求方程: %s = 0 的近似根\n', f_name);

n_reality = 1;

x_reality = feval(f_name, x_start);

fprintf('%3.0f,%14.14f,%14.14f\n', n_reality, x_start, x_reality);

while abs(x_reality - x_start) > tolerance

x_reality = feval(f_name, x_reality);

n_reality = n_reality + 1;

fprintf('%3.0f,%14.14f,%14.14f\n', n_reality, x_reality, x_reality);

end

fprintf('在精度不超过%.14f的条件下,方程:%s = 0 的根为 %.14f\n迭代次数为:%d\n', tolerance, f_name, x_reality, n_reality);

end

```

4. 自定义迭代法

你可以根据需要自定义迭代法。以下是一个求解 \( x^3 - x^2 - 1 = 0 \) 在区间 [1.4, 1.5] 根的示例代码:

```matlab

syms x;

x_nwo = sqrt(x.^3 - 1);

x_derivative = diff(x_nwo);

x = 1.4;

while x <= 1.5

if abs(x_derivative) < 1e-4

break;

end

x = x - (x.^3 - 1) / x_derivative;

end

disp('解得x=%f\n', x);

```

5. 通用迭代函数