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二分法数学

王朝百科·作者佚名  2010-08-10
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二分法的思想为:首先确定有根区间,将区间二等分,通过判断F(x)的符号,逐步将有根区间缩小,直至有根区间足够小,便可求出满足精度要求的近似根。

对于在区间{a,b}上连续不断,且满足f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间二等分,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法。

用二分法的条件f(a)f(b)<0表明二分法求函数的近似零点都是指变号零点。

一般地,对于函数f(x),如果存在实数c,当x=c时f(c)=0,那么把x=c叫做函数f(x)的零点。

解方程即要求f(x)的所有零点。

先找到a、b,使f(a),f(b)异号,说明在区间(a,b)内一定有零点,然后求f[(a+b)/2],

现在假设f(a)<0,f(b)>0,a<b

①如果f[(a+b)/2]=0,该点就是零点,

如果f[(a+b)/2]<0,则在区间((a+b)/2,b)内有零点,(a+b)/2=>a,从①开始继续使用

中点函数值判断。

如果f[(a+b)/2]>0,则在区间(a,(a+b)/2)内有零点,(a+b)/2=>b,从①开始继续使用

中点函数值判断。

这样就可以不断接近零点。

通过每次把f(x)的零点所在小区间收缩一半的方法,使区间的两个端点逐步迫近函数的零点,以求得零点的近似值,这种方法叫做二分法。

给定精确度ξ,用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤如下:

1 确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ξ.

2 求区间(a,b)的中点c.

3 计算f(c).

(1) 若f(c)=0,则c就是函数的零点;

(2) 若f(a)·f(c)<0,则令b=c;

(3) 若f(c)·f(b)<0,则令a=c.

4 判断是否达到精确度ξ:即若┃a-b┃<ξ,则得到零点近似值a(或b),否则重复2-4.

 
 
 
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