二分法求函數根的原理為:如果連續函數f(x)在區間[a,b]的兩個端點取值異號,即f(a)f(b)<0,則它在這個區間內至少存在1個根r,即f(r)=0。
二分法的步驟為:
- 檢查區間長度,如果小於給定閾值,則停止,輸出區間中點(a+b)/2;否則
- 如果f(a)f(b)<0,則計算中點的值f((a+b)/2);
- 如果f((a+b)/2)正好為0,則(a+b)/2就是要求的根;否則
- 如果f((a+b)/2)與f(a)同號,則說明根在區間[(a+b)/2,b],令a=(a+b)/2,重復循環;
- 如果f((a+b)/2)與f(b)同號,則說明根在區間[a,(a+b)/2],令b=(a+b)/2,重復循環。
本題目要求編寫程序,計算給定3階多項式f(x)=a3x3+a2x2+a1x+a0在給定區間[a,b]內的根。
輸入格式:
輸入在第1行中順序給出多項式的4個系數a3、a2、a1、a0,在第2行中順序給出區間端點a和b。題目保證多項式在給定區間內存在唯一單根。
輸出格式:
在一行中輸出該多項式在該區間內的根,精確到小數點后2位。
輸入樣例:
3 -1 -3 1
-0.5 0.5
輸出樣例:
0.33
#include <stdio.h> float f(float x); float a3, a2, a1, a0; int main() { float a, b; scanf("%f %f %f %f", &a3, &a2, &a1, &a0); scanf("%f %f", &a, &b); float left, mid, right; left = a; right = b; while (left <= right - 0.001 && f(left) * f(right) <= 0) { if (f(left) == 0) { printf("%.2f",&left); return 0; } if (f(right) == 0) { printf("%.2f", right); return 0; } mid = (left + right) / 2; if (f(mid) * f(left) > 0) { left = mid; } else { right = mid; } } printf("%.2f", mid); return 0; } float f(float x) { float result; result = a3*x*x*x + a2*x*x + a1*x + a0; return result; }