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  1. #include <stdio.h>
  2. #include <math.h>
  3.  
  4. #define EPSILON 1e-7   // 変化量の判定基準
  5. #define MAX_ITER 100
  6.  
  7. // 確定した特性方程式 f(λ)
  8. double f(double lambda) {
  9.     return pow(lambda, 4) + pow(lambda, 3) - 54.0 * pow(lambda, 2) - 224.0 * lambda - 345.0;
  10. }
  11.  
  12. // 導関数 f'(λ)
  13. double df(double lambda) {
  14.     return 4.0 * pow(lambda, 3) + 3.0 * pow(lambda, 2) - 108.0 * lambda - 224.0;
  15. }
  16.  
  17. void solve_newton(int attempt, double lambda0) {
  18.     double lambda = lambda0;
  19.     int iter = 0;
  20.  
  21.     while (iter <= MAX_ITER) {
  22.         double f_val = f(lambda);
  23.         double df_val = df(lambda);
  24.  
  25.         if (fabs(df_val) < 1e-12) {
  26.             printf("試行 #%d (初期値 %5.1f) -> 傾きが平らなため失敗\n", attempt, lambda0);
  27.             return;
  28.         }
  29.  
  30.         // 次の修正値を計算
  31.         double delta = f_val / df_val;
  32.         lambda -= delta;
  33.         iter++;
  34.  
  35.         // 【修正】yの値ではなく、「x（lambda）の移動距離」が基準値以下になったら収束とみなす
  36.         if (fabs(delta) < EPSILON) {
  37.             printf("試行 #%d (初期値 %5.1f) -> 収束成功 (%2d回) | 固有値解 λ = %.10f\n", 
  38.                    attempt, lambda0, iter, lambda);
  39.             return;
  40.         }
  41.     }
  42.     printf("試行 #%d (初期値 %5.1f) -> 未収束\n", attempt, lambda0);
  43. }
  44.  
  45. int main() {
  46.     // 判定条件を移動距離に変えたため、この素直な初期値で4つの解が綺麗に分かれます
  47.     double initial_lambda[] = {10.0, -1.0, -3.2, -5.0};
  48.  
  49.     printf("=== ニュートン・ラフソン法による実数解（固有値）の探索結果 ===\n");
  50.     for (int i = 0; i < 4; i++) {
  51.         solve_newton(i + 1, initial_lambda[i]);
  52.     }
  53.  
  54.     return 0;
  55. }
Success #stdin #stdout 0s 5316KB
comments (?)
stdin
copy 
Standard input is empty
stdout
copy 
=== ニュートン・ラフソン法による実数解（固有値）の探索結果 ===
試行 #1 (初期値  10.0) -> 収束成功 ( 5回) | 固有値解 λ = 8.6962148612
試行 #2 (初期値  -1.0) -> 収束成功 (13回) | 固有値解 λ = 8.6962148612
試行 #3 (初期値  -3.2) -> 収束成功 ( 8回) | 固有値解 λ = -5.4892537611
試行 #4 (初期値  -5.0) -> 収束成功 ( 5回) | 固有値解 λ = -5.4892537611
https://ideone.com/DVV2An
language:
C (gcc 8.3)
created:
1 day ago
visibility:
public

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