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javascript中求根的函數

曾國雄1年前6瀏覽0評論

在Javascript中,有許多種方法可以通過代碼來實現求根的操作。常見的方法包括:牛頓迭代法、二分法、試位法等等。其中,最為常見的方法是牛頓迭代法。下面我們就來詳細介紹這種方法。

牛頓迭代法是一種用來逼近函數零點的數值方法。它的基本思路是:先選取一個初始的猜測值,然后通過逐次迭代不斷改進這個猜測值,最終得到一個接近于函數零點的極限值。

在具體實現時,我們需要使用函數的一階導數和二階導數。具體的求解公式如下:

function newton(f, df, x0, eps, N) {
var fx0 = f(x0);
var count = 0;
while (Math.abs(fx0) > eps && count < N) {
var dfx0 = df(x0);
if (dfx0 === 0) {
break;
}
x0 = x0 - fx0 / dfx0;
fx0 = f(x0);
count += 1;
}
return x0;
}

其中,fdf分別是函數和一階導數的計算函數;x0是初始的猜測值;eps是容忍的誤差值;N是最大允許迭代次數。

舉個例子,我們來計算方程x^3-2x-5=0x=2處的根。

function f(x) {
return x ** 3 - 2 * x - 5;
}
function df(x) {
return 3 * x ** 2 - 2;
}
var x0 = 2;
var eps = 1e-6;
var N = 100;
var x = newton(f, df, x0, eps, N);
console.log(x); // 輸出: 2.094551481443041

從輸出結果可以看出,經過迭代,我們得到了一個精度相當高的根值。如果將x的值代入原方程中,我們也可以驗證它的正確性。

當然,牛頓迭代法并不是一種萬能的求根方法。如果函數不連續或者初始猜測值離根的距離過大,可能會導致迭代失敗。此時,我們可能需要使用其他的方法來求解。

總之,求根是數學計算中非常基礎的操作。在Javascript中,我們可以使用牛頓迭代法等方法來實現它。希望通過本文的介紹,讀者們能夠更好地理解求根的方法和實現過程。