import math
EPS = 1e-15
N_MAX = 10**6
def f(x):
return math.asin(x) / math.sqrt(1 - x**2) - 0.5
def df(x):
return (1 + x * math.asin(x) / math.sqrt(1 - x**2)) / (1 - x**2)
def bisection(a, b, eps=EPS, n_max=N_MAX):
fa = f(a)
fb = f(b)
if fa * fb > 0:
raise ValueError("На отрезке [a, b] нет смены знака функции, метод бисекции неприменим.")
x_prev = None
for n in range(1, n_max + 1):
x = (a + b) / 2.0
fx = f(x)
if abs(fx) < eps:
return x, n
if x_prev is not None and abs(fx - f(x_prev)) < eps:
return x, n
if fa * fx < 0:
b = x
fb = fx
else:
a = x
fa = fx
x_prev = x
return x, n_max
def newton(a, b, eps=EPS, n_max=N_MAX):
x = (a + b) / 2.0
for n in range(1, n_max + 1):
fx = f(x)
if abs(fx) < eps:
return x, n
dfx = df(x)
if dfx == 0:
raise ZeroDivisionError("Производная равна нулю, метод касательных неприменим.")
x_new = x - fx / dfx
if abs(f(x_new)) < eps:
return x_new, n
if abs(f(x_new) - fx) < eps:
return x_new, n
x = x_new
return x, n_max
if __name__ == "__main__":
a = -0.5
b = 0.8
print("Вариант 22")
print("f(x) = arcsin(x) / sqrt(1 - x^2) - 1/2")
print(f"Интервал: [{a}; {b}]")
print(f"eps = {EPS}")
print(f"Nmax = {N_MAX}")
try:
root_bis, iter_bis = bisection(a, b)
print(f"Метод бисекции: x = {root_bis:.16f}, итераций = {iter_bis}, f(x) = {f(root_bis):.16e}")
except Exception as e:
print("Метод бисекции:", e)
try:
root_new, iter_new = newton(a, b)
print(f"Метод касательных: x = {root_new:.16f}, итераций = {iter_new}, f(x) = {f(root_new):.16e}")
except Exception as e:
print("Метод касательных:", e)