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4.2 非线性方程求解

这里主要以简单的牛顿迭代法介绍非线性方程求解,维基百科对“牛顿迭代法”的解释: Newton's method From Wikipedia, the free encyclopedia Jump...关于未知量x的非线性方程:f(x)=0 The Newton–Raphson method in one variable is implemented as follows: The method starts...牛顿法就是一种迭代求解非线性方程的方法。 好了,我们自己动手实现牛顿迭代法吧。我们求解方程2*x=exp(-x)的解吧。...要注意的是,最后残差并不一定是真正的残差,需要看程序浮点数的位数,比如C语言单精度浮点数有效位数是6-7位,如果计算得到残差为-10次方,那肯定不可信。...有兴趣的同学可以学习Matlab中的fsolve函数,或者python的科学计算包scipy中的一系列非线性函数求解

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#数值分析读书笔记(4)求非线性方程的数值求解

数值分析读书笔记(4)求非线性方程的数值求解 1.关于非线性方程的根的定位以及二分法 我们直接介绍二分法 将有根区间 ? 用中点 ? 将它平分, 如果 ? 不是 ?...1.1303954347672787 1.1303954347672787 1.1303954347672787 1.1303954347672787 ---- 2.基于不动点原理的迭代法 类似于之前关于迭代法求解线性方程组时所讲过的...Gauss-Seidel迭代以及Jacobi迭代等迭代的方法,我们对于非线性方程也可以使用这种基于不动点原理的迭代法,这时我们的目的即是构造出一个等价的非线性方程 ?...,除了我们之前讲述的迭代法以及二分法,还有Newton切线法,这一种方法是解非线性方程组常用的有效方法,特别的,当初始值充分接近方程的根的时候,收敛的很快,基本思想是以直代曲,近似成线性方程求解,下面给出迭代的格式...function(double x){ return Math.pow(x,3)+2*Math.pow(x,2)-4; } } 割线法的速度也是十分快,而且避免了导数的运算 对于非线性方程求根还有同伦算法

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非线性方程求解迭代算法&图像寻初始值讲解

前段时间过冷水在学习中遇到了一个解非线性方程组的问题,遇到非线性方程组的的问题过冷水果断一如既往、毫不犹豫的 fsolve()、feval()函数走起,直到有人问我溯本求源的问题——非线性方程求解算法...于是过冷水就去查了一下解非线性方程组的算法,觉得Newton-Raphson method算法针对我们的问题比较合适,本期过冷水就给大家讲讲该算法思路 已知方程f(x)=0有近似根xk将函数f(x)在xk...于是方程f(x)=0可以近似表示为: ? 这是个线性方程,记其根为xk+1,则xk+1的计算公式为: ? 这就是解一元非线性方程的牛顿迭代法公式,我们的问题是非线性方程组,需要把一元扩展到二元。...记非线性方程组为:F(B12,B21)=0,函数F(B12,B21)的导数F、(B12,B21)称为雅克比矩阵,表示为: ? 非线性方程组的牛顿迭代法就是直接将单方程的牛顿迭代法的套用; ?...复杂的非线性方程组往往会存在多解的情况,用算法或者matlab自带函数很难一次性求出全部解,都是给出初始值附近的解(局部解),过冷水就行如果能够用三维图绘制出线性方程组的解区间示意图该多好。

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非线性方程(组)迭代解法

非线性迭代方法的理论基础是泰勒(Taylor)级数展开。...对于一关于x的非线性方程f(x)=0,其关于x0点的泰勒(Taylor)级数展开式为: 当从二阶开始截断,只保留前两项可得: 由于截断,只能得到一个近似解。...可构造如下迭代步: 上面的非线性迭代法称为Newton-Raphson 迭代。一个非线性方程需要进行代式求解,当非线性迭代收敛时,所获得的解即为非线性系统的真实响应。...一般来说,非线性迭代可写成如下统一格式: 对上述迭代方法作进一步拓展,可以用于二元非线性方程求解。...例如: 将上述两个二元非线性方程组在(x0,y0)进行一次截断的泰勒级数展开可得: 进一步可构造如下的迭代: 这就是弧长法的理论基础。

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【组合数学】递推方程 ( 无重根递推方程求解实例 | 无重根下递推方程求解完整过程 )

文章目录 一、斐波那契数列求解 二、无重根下递推方程求解完整过程 一、斐波那契数列求解 ---- 1 ....写出斐波那契数列的特征方程求解特征根 : 递推方程 : F(n) = F(n-1) + F(n-2) ( 1 ) 递推方程标准形式 : F(n) - F(n-1) - F(n-2) = 0 ( 2...将递推方程初值代入 通解 , 求解通解中的常数: 斐波那契数列 递推方程初值 : F(0) = 1 , F(1) = 1 代入上述初值 F(0) = 1 , F(1) = 1 到 递推方程通解...---- 无重根下递推方程求解完整过程 : 1 ....构造递推方程的通解 : 构造 c_1q_1^n + c_2q_2^n + \cdots + c_kq_k^n 形式的线性组合 , 该线性组合就是递推方程的解 ; 4 .

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安装Anaconda python求解方程(组)

(源码戳这) 1D非稳态导热温度场求解程序 (源码戳这) 2D稳态导热温度场求解 (源码戳这) 普朗克黑体单色辐射力 《传热学》相关小程序演示动画如下(其中下图1D非稳态导热计算发散,调小时间步长后重新计算...《(计算)流体力学》中的几个小程序,可在微信中点击体验: Blasius偏微分方程求解速度边界层 (理论这里) 理想流体在管道中的有势流动 (源码戳这) 涡量-流函数法求解顶驱方腔流动...(已完成) 3.2 矢量图的绘制(已完成) 3.3 绘制曲线(已完成) 3.4 js生成报表(已完成) 4 高等数学中若干简单数值计算算例(已完成) 4.1 数值积分、高等函数绘制(已完成) 4.2 非线性方程求解...(已完成) 4.3 差分与简单常微分方程初值问题(已完成) 5 使用HTML5编程实现热传导温度场求解(已完成) 5.1 一维导热算例(已完成) 5.1.1一维无内热源温度场数值模拟(基于基于HTML5...工程流体力学(已完成) 6.1 理想流体的简单势流计算(已完成) 6.2 粘性流体涡量-流函数算法(已完成) 6.3 SIMPLE算法(已完成) 6.4 投影算法(已完成) 6.5 边界层-Blasius方程求解

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拓端tecdat|R语言投资组合优化求解器:条件约束最优化、非线性规划求解

p=22853 原文出处:拓端数据部落公众号 本文将介绍R中可用于投资组合优化的不同求解器。 通用求解器 通用求解器可以处理任意的非线性优化问题,但代价可能是收敛速度慢。..., 90, 2500) # 捐赠量# 运行求解器solveLP(maximum = TRUE) 混合整数线性规划 (MILP) lpSolve(比linprog快得多,因为它是用C语言编码的)可以解决线性混合整数问题...二阶锥规划 (SOCP) 有几个包: ECOSolveR提供了一个与嵌入式COnic Solver(ECOS)的接口,这是一个著名的、高效的、稳健的C语言库,用于解决凸问题。...然而,如果问题不属于任何类别,那么就必须使用非线性优化的一般求解器。在这个意义上,如果一个局部的解决方案就够了,那么可以用许多求解器的包。...---- 最受欢迎的见解 1.用R语言模拟混合制排队随机服务排队系统 2.R语言中使用排队论预测等待时间 3.R语言中实现马尔可夫链蒙特卡罗MCMC模型 4.R语言中的马尔科夫机制转换(Markov

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数学|如何求解线性方程系数?

问题描述 线性方程在生活的出现的比例很高,很多地方都可以出现它的身影。这些方程都是通过对实际数据的分析处理得来的,那么这些方程到底该如何确定呢?就像下面的散点图,如何通过它得到一个线性方程? ?...图1 大致符合线性方程的散点图 解决方案 对于上面的散点图,可以设一元线性方程:y=k*x+b,为了评价这里的系数k和b的好坏,一般可以采用求实际值和预测值的均方差MSE,当MSE达到最小值时,系数也就达到了最优...可见MSE是一个关于k和b的二元一次方程,对于一元函数,图像是一个平面,十分常见,而二元函数的图像则是一个空间,可参见下图。 ?...结语 对于上述问题,分析了求解简单线性方程系数,这里的系数只有两个,但是这个方法同样适用于含有多个系数的函数问题,只要套用这个方法,得出系数向理想值靠拢的公式,也就能较准确的求出多个系数。

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使用Maxima求解常微分方程~

使用Maxima求解常微分方程~ 含带导数符号或带微分符号的未知函数的方程称为微分方程。 如果在微分方程中未知函数是一个变元的函数,这样的微分方程称为常微分方程。...这是因为我们这里只要列出方程,并不想让Maxima真的求导。 sol1 中的%c 和 sol2 中的 %k1 %k2 是任意常数。...ode2函数只能求解一阶和二阶常微分方程,第三个例子给出的是一个三阶常微分方程,无法求解,因此输出 false。...4 利用Laplace变换法求解常微分方程(组) 如果待求解的常微分方程(组)是线性常系数的。则可以利用Laplace变换法来求解。...Maxima 中也提供了相应的求解函数 desolve(),desolve()函数既可以求解ODE 方程,也可以求解ODE方程组。函数的基本形式如下。

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Matlab求解微分代数方程 (DAE)

周末有位同学请教了一个问题,他要求解一个微分方程组,但微分方程变量之间还有个线性方程组关系,这个就是典型的微分代数方程 ,Matlab里面有专门的求解方法, 什么是微分代数方程?...微分代数方程是一类微分方程,其中一个或多个因变量导数未出现在方程中。方程中出现的未包含其导数的变量称为代数变量,代数变量的存在意味着不能将这些方程记为显式形式 y′=f(t,y)。...默认情况下,求解器会自动检验质量矩阵的奇异性,以检测 DAE 方程组。如果提前知道奇异性,则可将 odeset 的 MassSingular 选项设为 'yes'。...对于 DAE,还可以使用 odeset 的 InitialSlope 属性为求解器提供 y′(0) 的初始条件估计值。...举个例子 其中x1(0)=0.8;x2(0)=x3(0)=0.1; 1)方程写成DAE形式 2)编程求解 %% clc clear close all odefun = @(t,x)[-0.2

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差分方程求解MATLAB实现

一、 实验目的 1.学习并掌握系统的差分方程表示方法以及差分方程的相关概念。 2.熟练使用filter函数对差分方程进行数值求解。 3.掌握差分方程求解及MATLAB实现方法。...二、实验原理及方法 1.一LTI系统可以用一个线性常系数差分方程表示: 如果 aN   ≠ 0 ,那么这个差分方程就是N阶的,已知系统的输入序列,用这个方程可以根据当 前输入x(n)和以前M点的输入...在实际中这个方程在时间上是从n = −∞ 到 n = ∞ 朝前计算的,因此该方程的另一种形式是: 方程的解能以下面形式求得: y(n) = yH (n) + yp (n) 分别为方程的齐次解跟特解部分...已知输入和差分方程的稀疏, 可用filter 对差分方程进行数值求解。最简单形式为: 2....上面差分方程解的形式为齐次解和特解,另外还可以求零输入解和零状态解理论计算中 要用到z变换,请好好掌握z变换的内容。

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matlab求解不定方程组_matlab解参数方程

最想说的一句话:要查matlab用法,一定要到官网去查,一些用法matlab官方是在不断更新的,现存的一些办法已经无法解决问题 使用的是 solve 这个函数,官网说明链接 它拥有解决优化问题,解方程的功能...,下面我将举一些常用的例子 文章目录 一、解单变量方程 二、解多变量方程 三、解带参数方程 四、解不等式 知识点总结 一、解单变量方程 题目:求解方程 2 x + 1 = 0 2x+1=0 2x...+1=0 syms x eqn = 2*x + 1 == 0; x = solve(eqn, x) 二、解多变量方程 题目:求解方程 { x 2 + y 2 = 5 x − y = 1 \begin...题目:求解方程 a x 2 + b x + c = 0 ax^2 + bx + c = 0 ax2+bx+c=0 syms a b c x eqn = a*x^2 + b*x + c ==...0; x = solve(eqn, x) 四、解不等式 题目:求解不等式 { x > 0 y > 0 x 2 + y 2 0 \\ y > 0 \\ x

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MatlabSimulink求解微分方程样例分享

最近几天关注的读者数量激增,不知道是不是都是看了之前的一篇文章--基于Matlab/Simulink的1/4车辆动力学模型,如果大家是对动力学相关、车辆相关或者simulink求解相关,可以后台留言交流..., 这次分享是前两天有个同学咨询了一个关于simulink求解微分方程题目,故借着这个题目和读者分享一下Matlab/Simulink求解微分方程 题干如图,这个题目有2个特殊的地方 1、不像常规的微分方程...,给出x3的微分方程 2、x1+x2+x3=8在初始值的时候不成立, 假设1:那么x1+x2+x3=8在初始的时候必须成立,那么就是题目给的初始值有问题,也就是要改成x1=x2=0,x3=8 假设2:x1...=x2=x3=0初始值必须成立,那么x1+x2+x3=8在初始的时候就不考虑 我们沿着这两种假设分别做下求解 首先说对应x1和x2的微分求解,先分别把微分部分写出来,直接微分得到x1和x2 第二步,分别根据...x1和x2的微分方程求解对应的1/s模块前的数,红框的8应该修改为10,感谢帮忙指正 第三步,分别给x1 x2和x3对应的初始值 在两种不同的假设中 假设1的情况下结果如下, 假设2的情况下,

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