Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
С++ для начинающих
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
Рейтинг 4.89/9: Рейтинг темы: голосов - 9, средняя оценка - 4.89
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 10

Найти корень уравнения методом простых итераций

10.05.2020, 01:22. Показов 2153. Ответов 18

Студворк — интернет-сервис помощи студентам
Добрый день, методом простых итераций ищу корень в промежутке [0;1], и вот уже double поставила для pow... Как избавиться от nan и получить правильный ответ, подскажите, пожалуйста!
// код прикрепила в картинках //
 Комментарий модератора 
П.5.18.Правил
Запрещено размещать задания и решения в виде картинок и других файлов с их текстом.
Нужно вставлять текст.
Вложения, ожидающие проверки
Тип файла: jpg код1.jpg
Тип файла: jpg код2.jpg
Тип файла: jpg рез.jpg
0
IT_Exp
Эксперт
34794 / 4073 / 2104
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 32,602
Блог
10.05.2020, 01:22
Ответы с готовыми решениями:

Найти корень уравнения методом последовательных итераций.Второй корень вычисляет неверно
Задание:Написать программу для вычисления методом последовательных итераций уравнения x=Aexp(-x). Параметр А вводится пользователем...

Найти корень уравнения методом итераций
Нужно написать программу, которая будет находить корень уравнения x^3+2x^2+x-1=0 методом итераций. Помогите пожалуйста.

Найти корень уравнения методом последовательных итераций
Задание:Написать программу для вычисления методом последовательных итераций уравнения x=Acos(x). Параметр А вводится пользователем...

18
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 10
10.05.2020, 01:41  [ТС]
Добрый день
Спасите от -nan(ind) я уже не знаю, что делать
Ищу корень методом простых итераций...
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
#include <iostream>
#include <conio.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
 
double f(double x)
{
    return pow(x, 4) + 2 * pow(x, 3) - x - 1;
}
 
double fi(double x)
{
    return pow((-2 * pow(x,3) + x + 1), 1.0 / 3.0);
}
 
double proizvodnaya_fi(double x)
{
    return 1 / 3 * pow((-2 * pow(x,3) + x + 1), -2.0 / 3.0);
}
 
int main()
{
    double e, k, x0, x1;
    std::cout << "e="; std::cin >> e;
    do
    {
        std::cout << "vvedite nachal'noe priblijenie: "; std::cin >> x1;
    } while (fabs(proizvodnaya_fi(x1)) > 1);
        k = 0;
    do
    {
        x0 = x1; std::cout << "x0=" << x0;
        k = k++; 
        x1 = fi(x0); std::cout << "      x1=" << x1 << "\n";
    } while (fabs(x1 - x0) >= e);
    std::cout << "x = " << x1 << "\n";
    std::cout << "kolichestvo iteracii = " << k << "\n";
    printf("y = %3.7f", fabs(f(x1)));
    _getch();
    return 0;
}
Миниатюры
Найти корень уравнения методом простых итераций  
0
Вездепух
Эксперт CЭксперт С++
 Аватар для TheCalligrapher
12919 / 6787 / 1817
Регистрация: 18.10.2014
Сообщений: 17,169
10.05.2020, 05:32
Цитата Сообщение от mashakasuka Посмотреть сообщение
Ищу корень методом простых итераций
Корень чего? Какой функции? Что такое f? Что такое fi и откуда оно такое взялось? Где ваше сжимающее отображение?

Цитата Сообщение от mashakasuka Посмотреть сообщение
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
double fi(double x)
{
    return pow((-2 * pow(x,3) + x + 1), 1.0 / 3.0);
}
double proizvodnaya_fi(double x)
{
    return 1 / 3 * pow((-2 * pow(x,3) + x + 1), -2.0 / 3.0);
}
Производную ключница находила?

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{\left( {u}^{n} \right)}^{\prime} = n {u}^{n-1}\cdot {u}^{\prime}
0
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для zss
13766 / 10960 / 6490
Регистрация: 18.12.2011
Сообщений: 29,233
10.05.2020, 08:11
Цитата Сообщение от mashakasuka Посмотреть сообщение
1 / 3
mashakasuka, Вы будете поражены, но это тоже равно нулю, а не 0.333333333333333
1
Вездепух
Эксперт CЭксперт С++
 Аватар для TheCalligrapher
12919 / 6787 / 1817
Регистрация: 18.10.2014
Сообщений: 17,169
10.05.2020, 09:16
Цитата Сообщение от mashakasuka Посмотреть сообщение
C++
1
k = k++;
В языке С++ это эквивалентно просто k = k, то есть это выражение вообще ничего не делает.
0
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для zss
13766 / 10960 / 6490
Регистрация: 18.12.2011
Сообщений: 29,233
10.05.2020, 10:04
TheCalligrapher, VS так не считает.
Это выполняется как
C++
1
k++;k=k;
0
Вездепух
Эксперт CЭксперт С++
 Аватар для TheCalligrapher
12919 / 6787 / 1817
Регистрация: 18.10.2014
Сообщений: 17,169
10.05.2020, 11:11
Цитата Сообщение от zss Посмотреть сообщение
TheCalligrapher, VS так не считает.
Это выполняется как
C++
1
k++;k=k;
Именно VS (VS2017) у меня считает именно так, как я сказал выше. Значение k остаётся нулевым.

И, ещё раз, согласно C++17 значение k не меняется. А уж как там глючат на эту тему отдельные компиляторы - вопрос иной.
0
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для zss
13766 / 10960 / 6490
Регистрация: 18.12.2011
Сообщений: 29,233
10.05.2020, 13:03
TheCalligrapher, У меня тоже VS 2017.
Вот такой код:
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int main()
{
    int k = 1;
    k = k++;
    printf("%d", k);
    getch();
}
Выводится двойка.
C C++ компилятором то же самое.
1
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 10
10.05.2020, 13:13  [ТС]
функция x4+2x3-x-1
корень определен на промежутке [0;1]

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?x=\varphi (x) формула итерационного процесса метода, должна быть эквивалентна начальной функции

и есть условие сходимости: первая производная фи от икс должна быть меньше 1

Добавлено через 9 минут
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\varphi \left(x \right)\equiv \sqrt[3]{-2{x}^{3}+x+1}

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\varphi '(x) = 1/3*{(-2{x}^{3}+x+1)}^{-2/3}
и если подставить 0.5, она будет меньше единицы
0
 Аватар для Kuzia domovenok
4268 / 3327 / 926
Регистрация: 25.03.2012
Сообщений: 12,531
Записей в блоге: 1
10.05.2020, 13:27
mashakasuka, математика 9 класс, блин. Производная сложной функции равна произведению производных...
где в ващей формуле потерялся (-2x3+x+1)'=-2*3x2+1
1
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 10
10.05.2020, 13:42  [ТС]
ааа, поняла про производную, сейчас исправлю. Спасибо!
Но, возможно, ошибка в том, что я отрицательное число в дробную степень возвожу???

Добавлено через 13 минут
в моем случае, производные - математика в университете
Спасибо! исправила, но это никак не повлияло на результат, понятное дело...
0
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для zss
13766 / 10960 / 6490
Регистрация: 18.12.2011
Сообщений: 29,233
10.05.2020, 14:40
В таком виде этим методом уравнение не решить, процесс все равно расходится.
Приведем уравнение к виду
x2(x2+2x)=x+1
или
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?x=\sqrt{\frac{x+1}{{x}^{2}+2x}}
Тогда на [0,1] процесс будет сходиться.
Производную посчитайте самостоятельно,
мне лень (выражение довольно сложное).
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
using namespace std;
double f(double x)
{
    double t = x * x;
    return t * t + 2 * x*t - x - 1;
}
double fi(double x)
{
    return sqrt((x+1.)/(x*x+2.*x));
}
double proizvodnaya_fi(double x)
{
    return 0; // тут надо ее посчитать
}
 
int main()
{
    setlocale(LC_ALL, "Rus");
    double e = 1e-6;
    double x1;
    do
    {
        cout << "Начальное приближение: "; 
        cin >> x1;
    } while (fabs(proizvodnaya_fi(x1)) >= 1);
    int k = 0;
    double x0;
    do
    {
        x0 = x1; 
        k++;
        x1 = fi(x0); 
    } while (fabs(x1 - x0) >= e);
    cout << "x = " << x1 << "\n";
    cout << "количество итераций = " << k << "\n";
    cout<<"y =" << f(x1)<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}
Решение
x = 0.86676
2
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 10
10.05.2020, 14:56  [ТС]
Там все равно получится кубический корень, так как начальное уравнение x4+23-x-1=0
x3(x+2)=x+1
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 10
10.05.2020, 15:23  [ТС]
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
#include <iostream>
#include <conio.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
 
double f(double x)
{
    double t = x * x;
    return t * t + 2 * t * x - x - 1;
}
 
double fi(double x)
{
    return pow((x + 1.) / (x + 2.), 1. / 3.);
}
 
double proizvodnaya_fi(double x)
{
    double t = x * x;
    return 1. / 3. * pow((t * x + 4. * t + 5. * x + 2.), 1. / 3.) * (x + 2.);
}
 
int main()
{
    double e, x0, x1; int k;
    std::cout << "e="; std::cin >> e;
    do
    {
        std::cout << "vvedite nachal'noe priblijenie: "; std::cin >> x1; printf("proizv= %3.7g", proizvodnaya_fi(x1)); std::cout << "\n"; 
    } while (fabs(proizvodnaya_fi(x1)) > 1);
        k = 0;
    do
    {
        x0 = x1; std::cout << "x0=" << x0;
        k++;
        x1 = fi(x0); std::cout << "     x1=" << x1<<"\n";
    } while (fabs(x1 - x0) >= e);
    std::cout << "x = " << x1 << "\n";
    std::cout << "kolichestvo iteracii = " << k << "\n";
    printf("y = %3.7f", fabs(f(x1)));
    _getch();
    return 0;
}

У меня получился правильный ответ
Но есть одно но
условие сходимости... производные всех x на промежутке от 0 до 1 должны быть меньше единицы, но тут так не получается..
Миниатюры
Найти корень уравнения методом простых итераций  
0
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для zss
13766 / 10960 / 6490
Регистрация: 18.12.2011
Сообщений: 29,233
10.05.2020, 18:03
У Вас производная посчитана неправильно. Нужна производная от правой части, т.е. от
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\left( {\frac{x+1}{x+2}}\right)^{1/3}
У меня получается что-то вроде
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\frac{1}{3}\frac{\left( {\frac{x+1}{x+2}}\right)^{-2/3}}{{(x+2)}^{2}}
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 10
10.05.2020, 18:09  [ТС]
я уже сама не считала, фотомат так решил... я перепроверила, вроде, все ок
Миниатюры
Найти корень уравнения методом простых итераций  
0
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для zss
13766 / 10960 / 6490
Регистрация: 18.12.2011
Сообщений: 29,233
10.05.2020, 18:41
Ну так здесь все в знаменателе, а у Вас все в числителе, кроме тройки
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 10
10.05.2020, 18:47  [ТС]
Спасибо большое! Все сошлось!
0
Вездепух
Эксперт CЭксперт С++
 Аватар для TheCalligrapher
12919 / 6787 / 1817
Регистрация: 18.10.2014
Сообщений: 17,169
10.05.2020, 19:01
Цитата Сообщение от mashakasuka Посмотреть сообщение
функция x4+2x3-x-1
корень определен на промежутке [0;1]

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?x=\varphi (x) формула итерационного процесса метода, должна быть эквивалентна начальной функции

и есть условие сходимости: первая производная фи от икс должна быть меньше 1

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\varphi \left(x \right)\equiv \sqrt[3]{-2{x}^{3}+x+1}
И каким образом это эквивалентно исходной функции?

Цитата Сообщение от zss Посмотреть сообщение
В таком виде этим методом уравнение не решить, процесс все равно расходится.
Почему это? Нужно лишь добиться того, чтобы преобразование было сжимающим в интересующей нас окрестности корня.

То есть решаем самым простейшим способом: строим fi(x) = x - C * f(x), где C - константа. Ничего вообще никуда не преобразовываем вообще, записываем напрямую вот именно так прямо в коде. И будем лишь выбирать правильное значение C. Процесс прекрасно сойдется к положительному корню при положительных C <= 0.3

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
double f(double x)
{
  return pow(x, 4) + 2 * pow(x, 3) - x - 1;
}
 
double fi(double x)
{
  return x - 0.2 * f(x);
}
Вот и все.

Code
1
2
3
x = 0.866761
f(x) = 4.54943e-06
kolichestvo iteracii = 7
2
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
BasicMan
Эксперт
29316 / 5623 / 2384
Регистрация: 17.02.2009
Сообщений: 30,364
Блог
10.05.2020, 19:01
Помогаю со студенческими работами здесь

Вычислить методом итераций корень уравнения
Вот сижу, ломаю голову, понимаю что самой это сделать не получится, а скоро сдавать, поэтому прошу вас о помощи! Очень надо! Язык С ...

Методом итераций вычислить корень уравнения вида f(x)=0
Методом итераций вычислить корень уравнения вида f(x)=0 расположенный на интервале , с абсолютной погрешностью Е. Определить число...

Решение нелинейного уравнения методом простых итераций
как будет выглядеть код программы на С++ &quot;решение нелинейного уравнения методом простых итерации?&quot;

Решение нелинейного уравнения методом простых итераций
Здравствуйте, помогите пожалуйста написать программу для решения нелинейного уравнения методом простых итераций f(x)=cos(x)-(-x+5) c...

Решение нелинейного уравнения методом простых итераций
f(x)=arcsin(2x+1)-x^2=0 , ошибок при компиляции нету , но при запуске выдаёт Asin: Domain Error и Floating Point: Squere Root of NEgative...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
19
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
Новый ноутбук
volvo 07.12.2025
Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro
Музыка, написанная Искусственным Интеллектом
volvo 04.12.2025
Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .
От async/await к виртуальным потокам в Python
IndentationError 23.11.2025
Армин Ронахер поставил под сомнение async/ await. Создатель Flask заявляет: цветные функции - провал, виртуальные потоки - решение. Не threading-динозавры, а новое поколение лёгких потоков. Откат?. . .
Поиск "дружественных имён" СОМ портов
Argus19 22.11.2025
Поиск "дружественных имён" СОМ портов На странице: https:/ / norseev. ru/ 2018/ 01/ 04/ comportlist_windows/ нашёл схожую тему. Там приведён код на С++, который показывает только имена СОМ портов, типа,. . .
Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином.
Programma_Boinc 20.11.2025
Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Вот решила сделать интересный приблизительный подсчет, сколько государство потратило на меня денег на покупку инсулинов. . . .
Ломающие изменения в C#.NStar Alpha
Etyuhibosecyu 20.11.2025
Уже можно не только тестировать, но и пользоваться C#. NStar - писать оконные приложения, содержащие надписи, кнопки, текстовые поля и даже изображения, например, моя игра "Три в ряд" написана на этом. . .
Мысли в слух
kumehtar 18.11.2025
Кстати, совсем недавно имел разговор на тему медитаций с людьми. И обнаружил, что они вообще не понимают что такое медитация и зачем она нужна. Самые базовые вещи. Для них это - когда просто люди. . .
Создание Single Page Application на фреймах
krapotkin 16.11.2025
Статья исключительно для начинающих. Подходы оригинальностью не блещут. В век Веб все очень привыкли к дизайну Single-Page-Application . Быстренько разберем подход "на фреймах". Мы делаем одну. . .
Фото: Daniel Greenwood
kumehtar 13.11.2025
Расскажи мне о Мире, бродяга
kumehtar 12.11.2025
— Расскажи мне о Мире, бродяга, Ты же видел моря и метели. Как сменялись короны и стяги, Как эпохи стрелою летели. - Этот мир — это крылья и горы, Снег и пламя, любовь и тревоги, И бескрайние. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2025, CyberForum.ru