7-18 二分法求多项式单根(20分)
二分法求函数根的原理为:如果连续函数f(x)在区间[a,b]的两个端点取值异号,即f(a)f(b)<0,则它在这个区间内至少存在1个根r,即 f(r)= 0。
二分法的步骤为:
- 检查区间长度,如果小于给定阈值,则停止,输出区间中点(a+b)/2;否则
- 如果f(a)f(b)<0,则计算中点的值f((a+b)/2);
- 如果f((a+b)/2)正好为0,则(a+b)/2就是要求的根;否则
- 如果f((a+b)/2)与f(a)同号,则说明根在区间[(a+b)/2,b],令a=(a+b)/2,重复循环;
- 如果f((a+b)/2)与f(b)同号,则说明根在区间[a,(a+b)/2],令b=(a+b)/2,重复循环。
本题目要求编写程序,计算给定3阶多项式f(x)=a3x3+a2x2+a1x+a0 在给定区间[a,b]内的根。
输入格式:
输入在第1行中顺序给出多项式的4个系数a3 a2 a1 a0 ,在第2行中顺序给出区间端点a和b。题目保证多项式在给定区间内存在唯一单根。
输出格式:
在一行中输出该多项式在该区间内的根,精确到小数点后2位。
输入样例:
3 -1 -3 1
-0.5 0.5
输出样例:
0.33 //好像输出了0.34提交也正确
注: 题目链接
#include <stdio.h>
int main()
{
double a3, a2, a1, a0, a, b;
double s1,s2,mid,sm;
scanf("%lf%lf%lf%lf",&a3,&a2,&a1,&a0);
scanf("%lf%lf",&a,&b);
while ( (b-a) > 0.01)
{
s1 = a * a * a * a3 + a * a * a2 + a * a1 + a0;
s2= b * b * b* a3 + b * b * a2 + b * a1 + a0;
mid = (a + b) / 2;
sm = mid * mid * mid * a3 + mid * mid * a2 + mid * a1 +a0;
if (sm == 0)
{
printf("%.2lf", mid);
return 0;
}
if (sm * s1 > 0)
a = mid;
else if(sm * s1 < 0)
b = mid;
}
printf("%.2lf", (a + b) / 2);
return 0;
}