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。
题目分析:
本题的关键就在于确定阈值是多少,来决定停止计算的条件,但是题目没有直说,要自己确定。输出格式的说明中要求“精确到小数点后2位”,也就是说阈值只要满足这个输出精度就可以了(完全就是猜谜题啊……)。我就取0.01。
#include <stdio.h>
long double f( long double x );
long double a3,a2,a1,a0;
int main( int argc, const char *argv[] )
{
long double a, b, mid;
if ( scanf("%Lf %Lf %Lf %Lf", &a3, &a2, &a1, &a0)==EOF ) printf("error\n");
if ( scanf("%Lf %Lf", &a, &b)==EOF ) printf("error\n");
if ( a>b ) {
printf("%.2Lf", (a+b)/2);
} else if ( a==b ) {
if ( f(a)==0 ) printf("%.2Lf", a);
} else {
if ( f(a)*f(b)==0 ) {
if ( f(a)==0 ) {
printf("%.2Lf", a);
} else {
printf("%.2Lf", b);
}
} else if ( f(a)*f(b)<0 ) {
mid = (a+b)/2;
while ( (b-a) > 0.01 ) { //阈值0.01,比这个小也没问题
if ( f(mid)*f(a)>0 ) {
a = mid;
} else {
b = mid;
}
mid = (a+b)/2;
}
printf("%.2Lf", mid);
}
}
return 0;
}
long double f( long double x )
{
long double fx;
fx = ((a3*x + a2)*x + a1)*x + a0;
return fx;
}









