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  1. #include <stdio.h>
  2. #include <math.h>
  3.  
  4. #define EPSILON 1e-7   
  5. #define MAX_ITER 100
  6.  
  7. // 【確定版】プログラムが算出した正しい特性方程式 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. // 【確定版】正しい導関数 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(f_val) < EPSILON) {
  26.             printf("試行 #%d (初期値 %5.1f) -> 収束成功 (%2d回) | 固有値解 λ = %.10f\n", 
  27.                    attempt, lambda0, iter, lambda);
  28.             return;
  29.         }
  30.  
  31.         if (fabs(df_val) < 1e-12) {
  32.             return; // 傾きが平らになった場合は終了
  33.         }
  34.  
  35.         lambda -= f_val / df_val;
  36.         iter++;
  37.     }
  38. }
  39.  
  40. int main() {
  41.     // 4つの解が重複せずにそれぞれ別の谷（根）に落ちるように調整した初期値
  42.     double initial_lambda[] = {10.0, -2.0, -3.2, -5.0};
  43.  
  44.     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");
  45.     for (int i = 0; i < 4; i++) {
  46.         solve_newton(i + 1, initial_lambda[i]);
  47.     }
  48.  
  49.     return 0;
  50. }
  51.  
Success #stdin #stdout 0.01s 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  -2.0) -> 収束成功 ( 5回) | 固有値解 λ = -5.4892537611
試行 #3 (初期値  -3.2) -> 収束成功 ( 7回) | 固有値解 λ = -5.4892537612
試行 #4 (初期値  -5.0) -> 収束成功 ( 5回) | 固有値解 λ = -5.4892537611
https://ideone.com/OuGsUv
language:
C (gcc 8.3)
created:
1 day ago
visibility:
public

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