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迭代法算内力excel(用迭代法求)

来源:www.0djx.com  时间:2022-10-13 04:50   点击:90  编辑:表格网  手机版

1. 用迭代法求

迭代求解是数值计算中一类典型方法,应用于方程求根,方程组求解,矩阵求特征值等方面。

其基本思想是逐次逼近,先取一个粗糙的近似值,然后用同一个递推公式,反复校正此初值,直至达到预定精度要求为止。

迭代计算次数指允许公式反复计算的次数,在Excel中通常只针对循环引用生效。其他公式在循环引用状态下不产生变化。

在计算机科学中,迭代是程序中对一组指令(或一定步骤)的重复。它既可以被用作通用的术语(与“重复”同义),也可以用来描述一种特定形式的具有可变状态的重复。

在第一种意义下,递归是迭代的一个例子,但是通常使用一种递归式的表达。比如用0!=1,n!=n*(n-1)!来表示阶乘。而迭代通常不是这样写的。

而在第二种(更严格的)意义下,迭代描述了在指令式编程语言中使用的编程风格。与之形成对比的是递归,它更偏向于声明式的风格。

2. 用迭代法求方程 的正根,二阶收敛的迭代函数有

如果硬是算…牛顿法解方程 的正根还是很有用的…

迭代公式为…

,a是要开根的数

举个例子,

另x0 = 3

x1 = 3 - (3*3 - 3) / 6 = 2

x2 = 2 - (2*2 - 3) / 4 = 1.75

x3 =1.75 - (1.75 * 1.75 - 3) / (2 * 1.75) ≈ 1.732

已经精确到后三位了,如果你还要更加精确的,你还可以继续迭代。。

x4 = 1.732 - (1.732 * 1.732 -3) / (2 * 1.732)= 。。。。

x5 = ....

3. 用迭代法求x5-x-0.2的正根,要求精确

如果硬是算…牛顿法解方程 的正根还是很有用的…

迭代公式为…

,a是要开根的数

举个例子,

另x0 = 3

x1 = 3 - (3*3 - 3) / 6 = 2

x2 = 2 - (2*2 - 3) / 4 = 1.75

x3 =1.75 - (1.75 * 1.75 - 3) / (2 * 1.75) ≈ 1.732

已经精确到后三位了,如果你还要更加精确的,你还可以继续迭代。。

x4 = 1.732 - (1.732 * 1.732 -3) / (2 * 1.732)= 。。。。

x5 = ....

4. 用迭代法求方程的正根

牛顿-拉夫森(Newton-Raphson)算法是一种非线性方程数值求根的迭代算法。设非线性方程为f(x) =0,设x0为阈值,由台劳公式近似地有: f(x)=f(x0) +f'(x0) (x-x0), 由此得到求根的一般迭代公式x(k+1)=xk-[f(xk)/f'(xk)]其中f'(xk)是函数f(x)在xk处的导数。在对时间序列MA模型的参数进行矩估计时可以采用Newton-Raphson算法进行迭代。

5. 用迭代法求解方程

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

%%

%牛顿迭代法(切线法)求解方程f_name = 0根的MATLAB实现

% f_name为迭代函数

% x_start为开始迭代的初始坐标

% tolerance为函数迭代的精度要求

% n_limit为函数的最大迭代次数

%%

% x_reality为最终迭代结果

% n_reality为最后的迭代次数

%%

format long; % 计算结果保留到小数点后14位

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

del_x = 0.0000001; % 用于求函数导数值的极小量

n_reality = 0;

x_reality = x_start;

x_start = x_reality + 1000; % 保证迭代能开始

%%

while 1

if(abs(x_reality - x_start) <= tolerance) % 如果满足精度要求,输出结果,跳出while循环

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);

break;

elseif(n_reality > n_limit) % 如果迭代次数超过限制,输出提示语,结束循环

disp('迭代次数超界');

break;

else

x_start = x_reality; % 把x_reality的值赋给x_start,用于求x_start点的到数值以及迭代

if(feval(f_name,x_start + del_x) - feval(f_name,x_start))==0

disp('导数为0')

break;

else

y_deriv = (feval(f_name,x_start + del_x) - feval(f_name,x_start)) / del_x;

% x_start点的导数值

x_reality = x_start - feval(f_name,x_start) / y_deriv;

% 牛顿迭代

n_reality = n_reality + 1; % 迭代次数加1

fprintf('n_reality=%d, x_start=%14.14f,y_start=%14.14f\n',n_reality,x_start,feval(f_name,x_start));

end

end

end

disp('牛顿迭代发结束');

end

6. 用迭代法求方程x5-x-0.2=0的正根,精确到10-5

另外也可以用迭代法(多用于计算机),计算任意正数a的平方根,可以反复套用迭代公式:x1=[x0+(a/x0)]/2…………【x1表示正在计算的步骤,x0表示前一步计算的结果】例如计算√2(取四位小数),首先取一个接近√2的数(这里取1),即x0=1,接下来:x1=[1+(2/1)]/2=1.5x2=[1.5+(2/1.5)]/2=1.4167x3=[1.4167+(2/1.4167)]/2=1.4142x4=[1.4142+(2/1.4142)]/2=1.4142从第四步以后数值不变,那么这个数值就是所求的结果。根据要求的小数位数,可以算出任意精度的数值。

7. 用迭代法求x=√a

1. 用雅克比迭代法和高斯--赛德尔迭代法求解下列方程组,取迭代初值[0;0;0]。 (1) 编程求解,并与用数学软件求解的结果对比。 (2) 考察迭代法的收敛性,若均收敛,对比两种方法的收敛速度。 解:源程序: ①雅克比迭代法:建立函数文件jacobi.m function [n,x]=jacobi(A,b,X,nm,w) %用雅克比迭代法求解方程组Ax=b %输入:A为方程组的系数矩阵,b为方程组右端的列向量,X为迭代初值构成的列向量,nm为最大迭代次数,w为误差精度 %输出:x为求得的方程组的解构成的列向量,n为迭代次数 n=1; m=length(A); D=diag(diag(A)); %令A=D-L-U,计算矩阵D L=tril(-A)+D; %令A=D-L-U,计算矩阵L U=triu(-A)+D; %令A=D-L-U,计算矩阵U M=inv(D)*(L+U); %计算迭代矩阵 g=inv(D)*b; %计算迭代格式中的常数项 %下面是迭代过程 while n<=nm x=M*X+g; %用迭代格式进行迭代 if norm(x-X,2)

8. 用迭代法求x^3-x-1=0

牛顿迭代法是用于求解等式方程的一种方法。

类似于求解F(x)=0的根,牛顿迭代法求解的是近似根,这个想法准确来说来源于泰勒展开式,我们知道,有些时候,我们需要求解的表达式可能非常复杂,通过一般的方法,我们很难求出它的解。

所以采用了一种近似求解的方法,就是说,我们取泰勒展开式的前几项,队原来的求解函数做一个取代,然后,求解这个取代原方程的方程的解,作为近似解。当然只对原方程做一次近似求解不行,因为第一次近似肯定不会太准确,所以还需要不断地迭代。

我们首先就要去一个值作为初始的近似值,然后去求解该点的泰勒展开近似项,然后求解根,之后,我们再以此根对原方程进行近似,然后再求解结果不断重复,迭代,最终就能求得近似解。

牛顿迭代法迭代公式如下

牛顿迭代法,取得是泰勒展开式的前两项,也就是线性近似,所以迭代比较快,容易计算

9. 用迭代法求平方根

2465是±49.6488的平方。

可以用牛顿迭代法求平方根。具体作过程为:在方程根的附近选取一个初始值,在初始值对应的函数曲线上做切线,与x轴交点的横坐标成为一次近似值,再根据这个近似值重复上述过程可求出第二次、第三次近似值,重复的次数越多,求得的近似值越接近于真实的解。已经证明,如果函数是连续的,并且待求的零点是孤立的,那么在零点周围存在一个区域,只要初始值位于这个临近区域内,那么牛顿法求得结果必定收敛。

10. 用迭代法求x=√a求平方根的迭代公式为

求平方根的迭代公式为Xn+1=1/2(Xn+a/Xn);要求前后两次求出的x的差的绝对值小于1e-5;#include#includeusing namespace std;int main(){float num,x=1,tmp; //注意迭代开始时x的值为1cout

11. 用迭代法求方程的近似根

比如求x^2=2的解,如果要用小数表示,不能带根号,就只能求近似根了

如果小数后零位,那就是x=1,如果小数后一位,那就是x=1.4等等

可以用迭代法求近似根,例如解x^2=2

将初始值x=1代入,修正值为a,则(1+a)^2=2,有a^2+2a+1=2,略去a^2,得2a+1=2即a=0.5

所以第二个近似值为x=1+a=1.5

将x=1.5代入,修正值为b,则(1.5+b)^2=2,有b^2+3b+2.25=2,略去b^2,得b=-0.083

第二个近似值为x=1.5-0.083=1.417

继续求解可以得到更精确的近似值

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