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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。...实际上,本文所讲的牛顿迭代法在实际科研中应用不多,因为很多时候并不能求解得到有效根。

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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...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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    用Python的Numpy求解线性方程

    维基百科将线性方程组定义为: 在数学中,线性方程组(或线性系统)是两个或多个涉及同一组变量的线性方程的集合。 解决线性方程组的最终目标是找到未知变量的值。...在矩阵解中,要求解线性方程组以矩阵形式表示AX = B。...为此,我们可以采用矩阵逆的点积A和矩阵B,如下所示: X = inverse(A).B 用numpy求解线性方程组 要求解线性方程组,我们需要执行两个操作:矩阵求逆和矩阵点积。...y4x + 3y 现在,让我们解决由三个线性方程组成的系统,如下所示: 4x + 3y + 2z = 25-2x + 2y + 3z = -103x -5y + 2z = -4 可以使用Numpy库按以下方式求解以上方程式...结论 本文介绍了如何使用Python的Numpy库解决线性方程组。您可以链式使用linalg.inv()和linalg.dot()方法来求解线性方程组,也可以简单地使用该solve()方法。

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    用Python的Numpy求解线性方程

    维基百科将线性方程组定义为: 在数学中,线性方程组(或线性系统)是两个或多个涉及同一组变量的线性方程的集合。 解决线性方程组的最终目标是找到未知变量的值。...在矩阵解中,要求解线性方程组以矩阵形式表示AX = B。...为此,我们可以采用矩阵逆的点积A和矩阵B,如下所示: X = inverse(A).B 用numpy求解线性方程组 要求解线性方程组,我们需要执行两个操作:矩阵求逆和矩阵点积。...现在,让我们解决由三个线性方程组成的系统,如下所示: 4x + 3y + 2z = 25 -2x + 2y + 3z = -10 3x -5y + 2z = -4 可以使用Numpy库按以下方式求解以上方程式...结论 本文介绍了如何使用Python的Numpy库解决线性方程组。您可以使用linalg.inv()和linalg.dot()方法来求解线性方程组,也可以简单地使用solve()方法。

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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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    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...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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    【数学建模】【优化算法】:【MATLAB】从【一维搜索】到】非线性方程求解的综合解析

    求解线性方程:调用 newton_method 函数,求解线性方程,并打印结果。 总结: 牛顿法通过利用目标函数的一阶和二阶导数信息,能够快速逼近函数的极小值或根。...在非线性系统求解竞赛中,利用牛顿法可以高效地求解复杂的非线性方程组。...第十一章:非线性方程(组)的求解 牛顿法 应用类型: 数值分析、工程计算、非线性系统求解 算法简介: 牛顿法(Newton's Method)是一种用于求解线性方程组的迭代算法。...在非线性系统求解竞赛中,利用牛顿法可以高效地求解复杂的非线性方程组。...求解线性方程:调用 secant_method 函数,求解线性方程,并打印结果。 总结: 割线法通过利用两个初始猜测点,逐步逼近非线性方程的根,能够在无需导数信息的情况下高效求解

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    [C数值算法]

    本书编写了300多个实用而有效的数值算法C语言程序。...其内容包括:线性方程组的求解,逆矩阵和行列式计算,多项式和有理函数的内插与外推,函数的积分和估值,特殊函数的数值计算,随机数的产生,非线性方程求解,傅里叶变换和FFT,谱分析和小波变换,统计描述和数据建模...,常微分方程和偏微分方程求解,线性预测和线性预测编码,数字滤波,格雷码和算术码等。...全书内容丰富,层次分明,是一本不可多得的有关数值计算的C语言程序大全。本书每章中都论述了有关专题的数学分析、算法的讨论与比较,以及算法实施的技巧,并给出了标准C语言实用程序。...这些程序可在不同计算机的C语言编程环境下运行。 本书可作为从事科学计算的科技工作者的工具书,计算机软件开发者的参考书,也可以作为大学本科生和研究生的参考书或教材。

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    线性混合模型系列四:矩阵求解

    混合线性模型,有两大重点,一是估算方差组分,二是矩阵求解。 估算方差组分有很多方法,最常用的是基于REML的方法。 矩阵求解有两种方法,直接法和间接法。...这篇文章通过R语言代码的形式,介绍给定方差组分的情况下,如何根据两种矩阵求解的方法分别计算BLUE值和BLUP值。 1. 混合模型矩阵求解 混合线性模型 ? BLUE和BLUP计算公式 ? 2....dat = data.frame(Herd=factor(c(1,1,2,2,2,3,3,3,3)), Sire = c("ZA","AD","BB","AD","AD"...,"CC","CC","AD","AD"), Yield = c(110,100,110,100,100,110,110,100,100)) 2.1 数据 dat ?...MME 混合线性方程求解 V矩阵随着数据量的增大,对其进行求解不现实,而混合线性方程组MME,只需要对A的逆矩阵,大大降低了运算量。 ? ? 5.1 等式左边计算 计算MME方差的左边矩阵 ?

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    C语言】初识C语言(常见的C语言概念)

    一.C语言是什么?...语言大致可以分为自然语言和计算机语言,自然语言就是人与人日常交流的语言,如汉语、英语、日语等等,计算机语言又可以分为机器语言、汇编语言、高级语言C语言就是一个高级语言 机器语言:就是由二进制01组合起来的计算机可以直接识别的程序语言是一种面向机器的语言...,比起低级语言易懂易学,可移植性好,编程效率高,但是执行效率没有低级语言高,需要经过编译或解释,C语言就是采用编译的一种高级语言 二.为什么选择C语言 C语言常年霸榜各类高级语言前三,属于基础必学的语言...,其功能强大,而且许多语言都很相似,如果学好C语言,对学习其他语言也有很大帮助 三.编译器的选择 C语言是一门编译型的语言,需要依赖编译器将计算机语言转换成机器能够执行的机器指令 常见的编译器有:msvc...+文件,这里没有C文件选项,因为C++和C基本不分家,将后缀名.cpp改为.c就可以了,创建好后就可以开始写我们的第一个C语言程序了 注意:其中.c的文件叫源文件,.h的文件叫头文件(head),后面会慢慢讲到

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