по численным методам (стр. 3 из 5)
2.2.3 Интервал
. 
Так как первая и вторые производные в точке, от которой мы начинаем работать имеют одинаковые знаки, то работаем по первому варианту.
Результаты вычисления приведены в таблице.
 |  |  |  |  |
| 5,0000000 | 6,0000000 | -12,0000000 | 4,0000000 | 0,6666667 |
| 5,7500000 | 6,0000000 | -2,0156250 | 4,0000000 | 0,3359375 |
| 5,8337662 | 6,0000000 | -0,1613014 | 4,0000000 | 0,0268836 |
| 5,8402098 | 6,0000000 | -0,0120198 | 4,0000000 | 0,0020033 |
| 5,8406885 | 6,0000000 | -0,0008909 | 4,0000000 | 0,0001485 |
| 5,8407240 | 6,0000000 | -0,0000660 | 4,0000000 | 0,0000110 |
Итак, корнями уравнения
будут 
, 
, 
.2.3 Метод касательных (метод Ньютона).
В век повальной компьютеризации не есть хорошо считать при помощи логарифмической линейки. Поэтому, разработаем алгоритм и прикладную программу для решения кубических уравнений методом Ньютона.
Ниже приведена блок-схема алгоритма и листинг программы, реализующей данный алгоритм на языке С++. Также привожу текст, которая выдает данная программа при решении исходного уравнения.
//метод Ньютона длЯ решениЯ кубических уравнений
#include<math.h>
#include<iostream.h>
double a[4]={0},
b[3]={0},
c[2]={0},
prec=0.00000;
double minim=0, maxim=0;
void Hello(void);
void Input();
void Derivative();
void Calculation();
double Calc_Fun(double);
double Calc_First(double);
double Calc_Second(double);
main(void)
{
Hello();
Input();
Derivative();
Calculation();
return 0;
}
void Hello(void)
{
cout<<"Программа длЯ решениЯ кубических уравнений методом касательных (метод Ньютона).\n\n";
}
void Input()
{
cout<<"Кубическое уравнение имеет вид"<<endl
<<"a1*x^3+a2*x^2+a3*x+a4=0"<<endl<<endl;
for (int i=0;i<4;i++)
{
cout<<"Введите значение коэффициента a["<<i+1<<"] : ";
cin>>a[i];
}
cout<<endl<<"Необходимо указать интервал поиска решениЯ."<<endl
<<"Введите нижнюю границу поиска : ";
cin>>minim;
cout<<"Введите верхнюю границу поиска : ";
cin>>maxim;
while(minim==maxim||minim>maxim)
{
cout<<"\nНижнЯЯ граница должна быть меньше верхней и не может быть ей равна."<<endl
<<"Повторите ввод нижней границы : ";
cin>>minim;
cout<<"Повторите ввод верхней границы : ";
cin>>maxim;
}
cout<<"Введите допустимую погрешность : ";
cin>>prec;
}
void Derivative()
{
b[0]=a[0]*3;
b[1]=a[1]*2;
b[2]=a[2];
c[0]=b[0]*2;
c[1]=b[1];
cout<<"\n\n\n"
<<"Исходное уравнение имеет вид : \n\n"
<<a[0]<<"x^3+("<<a[1]<<")x^2+("<<a[2]<<")x+("<<a[3]<<")=0\n\n"
<<"ПерваЯ производнаЯ имеет вид : \n\n"
<<"f'(x)="<<b[0]<<"x^2+("<<b[1]<<")x+("<<b[2]<<")\n\n"
<<"ВтораЯ производнаЯ имеет вид : \n\n"
<<"f''(x)="<<c[0]<<"x+("<<c[1]<<")\n\n";
}
void Calculation()
{
double x=0, m=0;
cout<<"-------------------------------------------------"<<endl
<<"| Xn | f(Xn) | |f(Xn)|/m |"<<endl
<<"-------------------------------------------------"<<endl;
if (abs(Calc_Fun(minim))*abs(Calc_Second(minim))>0) x=minim;
else x=maxim;
if (Calc_First(minim)>Calc_First(maxim)) m=abs(Calc_First(maxim));
else m=abs(Calc_First(minim));
cout<<"|";
cout.width(15);cout.precision(10);
cout<<x;
cout<<"|";
cout.width(15);cout.precision(10);
cout<<Calc_Fun(x);
cout<<"|";
cout.width(15);cout.precision(10);
cout<<(fabs(Calc_Fun(x))/m);
cout<<"|\n";
while((fabs(Calc_Fun(x))/m)>prec)
{
x=(x-(Calc_Fun(x)/Calc_First(x)));
cout<<"|";
cout.width(15);cout.precision(10);
cout<<x;
cout<<"|";
cout.width(15);cout.precision(10);
cout<<Calc_Fun(x);
cout<<"|";
cout.width(15);cout.precision(10);
cout<<fabs(Calc_Fun(x))/m;
cout<<"|\n";
}
cout<<"-------------------------------------------------";
}
double Calc_Fun(double x)
{
return (a[0]*x*x*x+a[1]*x*x+a[2]*x+a[3]);
}
double Calc_First(double x)
{
return (b[0]*x*x+b[1]*x+b[2]);
}
double Calc_Second(double x)
{
return (c[0]*x+c[1]);
}
Программа длЯ решениЯ кубических уравнений методом касательных (метод Ньютона).
Кубическое уравнение имеет вид
a1*x^3+a2*x^2+a3*x+a4=0
Введите значение коэффициента a[1] : 1
Введите значение коэффициента a[2] : -6
Введите значение коэффициента a[3] : -9
Введите значение коэффициента a[4] : 58
Необходимо указать интервал поиска решениЯ.
Введите нижнюю границу поиска : -4
Введите верхнюю границу поиска : -3
Введите допустимую погрешность : 0.00005
Исходное уравнение имеет вид :
1x^3+(-6)x^2+(-9)x+(58)=0
ПерваЯ производнаЯ имеет вид :
f'(x)=3x^2+(-12)x+(-9)
ВтораЯ производнаЯ имеет вид :
f''(x)=6x+(-12)
-------------------------------------------------
| Xn | f(Xn) | |f(Xn)|/m |
-------------------------------------------------
| -4| -66| 1.222222222|
| -3.24137931| -9.922506048| 0.183750112|
| -3.079817529| -0.40621762| 0.007522548518|
| -3.07261683|-0.000789793230|1.462580056e-05|
-------------------------------------------------
Программа длЯ решениЯ кубических уравнений методом касательных (метод Ньютона).
Кубическое уравнение имеет вид
a1*x^3+a2*x^2+a3*x+a4=0
Введите значение коэффициента a[1] : 1
Введите значение коэффициента a[2] : -6
Введите значение коэффициента a[3] : -9
Введите значение коэффициента a[4] : 58
Необходимо указать интервал поиска решениЯ.
Введите нижнюю границу поиска : 3
Введите верхнюю границу поиска : 4
Введите допустимую погрешность : 0.00005
Исходное уравнение имеет вид :
1x^3+(-6)x^2+(-9)x+(58)=0
ПерваЯ производнаЯ имеет вид :
f'(x)=3x^2+(-12)x+(-9)
ВтораЯ производнаЯ имеет вид :
f''(x)=6x+(-12)
-------------------------------------------------
| Xn | f(Xn) | |f(Xn)|/m |
-------------------------------------------------
| 3| 4| 0.4444444444|
| 3.222222222| 0.159122085| 0.01768023167|
| 3.231855174| 0.000341137633|3.790418145e-05|
-------------------------------------------------
Программа длЯ решениЯ кубических уравнений методом касательных (метод Ньютона).
Кубическое уравнение имеет вид
a1*x^3+a2*x^2+a3*x+a4=0
Введите значение коэффициента a[1] : 1
Введите значение коэффициента a[2] : -6
Введите значение коэффициента a[3] : -9
Введите значение коэффициента a[4] : 58
Необходимо указать интервал поиска решениЯ.
Введите нижнюю границу поиска : 5
Введите верхнюю границу поиска : 6
Введите допустимую погрешность : 0.00005
Исходное уравнение имеет вид :
1x^3+(-6)x^2+(-9)x+(58)=0
ПерваЯ производнаЯ имеет вид :
f'(x)=3x^2+(-12)x+(-9)
ВтораЯ производнаЯ имеет вид :
f''(x)=6x+(-12)
-------------------------------------------------
| Xn | f(Xn) | |f(Xn)|/m |
-------------------------------------------------
| 6| 4| 0.6666666667|
| 5.851851852| 0.2601229487| 0.04335382479|
| 5.840787634| 0.001413241032| 0.000235540172|
| 5.840726862|4.255405933e-08|7.092343222e-09|
-------------------------------------------------
2.4 Метод итераций. Как и для предыдущего метода, привожу блок-схему алгоритма решения и листинг программы, реализующей этот алгоритм на языке программирования С++.