二分法求函数根

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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。

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输入样例:
3 -1 -3 1
-0.5 0.5
输出样例:
0.33
 
 
#include <stdio.h>
/* 阈值 */
#define EPSILON 1e-3
double f ( double a3 , double a2 , double a1 , double a0 , double x ) {
return x * ( x * ( a3 * x + a2 ) + a1 ) + a0 ;
}
int main ( void ) {
double a3 , a2 , a1 , a0 ;
double a , b ;
scanf ( "%lf%lf%lf%lf" , & a3 , & a2 , & a1 , & a0 );
scanf ( "%lf%lf" , & a , & b );
while ( b - a > EPSILON ) {
if ( f ( a3 , a2 , a1 , a0 , ( a + b ) / 2 ) == 0 ) {
printf ( "%.2f \n " , ( a + b ) / 2 );
break ;
}
else if ( f ( a3 , a2 , a1 , a0 , ( a + b ) / 2 ) * f ( a3 , a2 , a1 , a0 , a ) > 0 )
a = ( a + b ) / 2 ;
else
b = ( a + b ) / 2 ;
}
/* 小于给定阈值 */
if ( f ( a3 , a2 , a1 , a0 , ( a + b ) / 2 ) != 0 )
printf ( "%.2f \n " , ( a + b ) / 2 );
return 0 ;
}

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