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)=a?3??x?3??+a?2??x?2??+a?1??x+a?0??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a?3??、a?2??、a?1??、a?0??,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
import java.util.Scanner;
public class Main{public static void main(String[] args){Scanner sc = new Scanner(System.in);double a3 = sc.nextDouble();double a2 = sc.nextDouble();double a1 = sc.nextDouble();double a0 = sc.nextDouble();double a = sc.nextDouble();double b = sc.nextDouble();while(b-a>=0.001 ){ //设置循环条件 阈值if(f(a3,a2,a1,a0,(a+b)/2)==0){ //如果f((a+b)/2)正好为0,则(a+b)/2就是要求的根System.out.printf("%.2f",(a+b)/2); //!!注意 题目要求的是根 输出的是(a+b)/2 不是f((a+b)/2)break;}if(f(a3,a2,a1,a0,(a+b)/2)*f(a3,a2,a1,a0,a)>0){ //根据题目 重新设置a、b的值a = (a+b)/2;}else {b = (a+b)/2;}}if(f(a3,a2,a1,a0,(a+b)/2)!=0){ System.out.printf("%.2f",((a+b)/2));}}public static double f(double a3,double a2,double a1,double a0,double a){ //f(x)对应的公式return a3*a*a*a+a2*a*a+a1*a+a0;}}