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p.specht

Ein Algorithmus aus den Urschleimzeiten der Mathematik, als verschiedene Funktionen überhaupt erstmals - zumindest numerisch - gelöst werden konnten.
Damals versuchte man, sich durch händische Berechnung mittels Pergament und Federkiel an die Lösungen heranzutasten. Pech, wenn es gleich mehrere Lösungen gab - man erhielt, abhängig vom Startwert, immer nur eine davon. Daher auch der Name "Falsche Regel".

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WindowTitle "Regula falsi: Nullstellensuche über Sekanten-Abschnitte"
' Abt. "Historische Algorithmen"
' (D) Demoware Mai 2012 P. Specht; Ohne jedwede Gewähr!!!
' Gleichungslösung durch "Herantasten", Indikator: Fehlerkurvenanstieg
' Verwendet hier gerade die proc Formel_1
' Startwert ist verantwortlich, zu welcher einzelnen Lösung
' von ggf. mehreren Lösungen der Algorithmus jeweils tendiert
Font 2:Randomize:Cls rnd(8^8):set("decimals",18)
Declare a!,x!,i&
Var imax&=1000' Maximale Zahl Näherungsschritte
Begin:
print "\n Startwert für Lösungssuche (kritisch!): ";
input a!
x!=regulafalsi(a!)

if x!=val("4.9406564584124654E-323")

    print " Lösung nach ";imax&;" Schritten nicht gefunden!"

else

    print " Lösung:   x = ";x!
    print " gefunden nach ";i&;" Schritten."
    print " Funktionswert: ";formel_1(x!)'formel_0(x!)

endif

WaitInput
case %csrlin>22:cls
goto "Begin"

proc regulafalsi

    parameters a!' Startwert
    var er!=10^-13
    Declare x0!,x1!,x2!,y0!,y1!
    x2!=a!
    x1!=a!+0.1' Soll nur gleich zu Beginn Division durch Null vermeiden
    i&=0

    while i&<=imax&

        x0!=x1!:x1!=x2!' next generation vorbereiten
        rem y0!=formel_0(x0!) : y1!=formel_0(x1!)' Testfunktion Parabel
        y0!=formel_1(x0!) : y1!=formel_1(x1!)' Polynom 3. Grades

        if (y1!-y0!)<>0

            x2! = x0! - y0! * (x1!-x0!) / (y1!-y0!)

        else

            print " Warnung: Verfahren wurde instabil!"
            break

        endif

        case abs(x2!-x1!)<=er!:break
        inc i&

    endwhile

    'Bei Error: x2 = -INF + 1e-307 =
    'kleinstmöglicher DoublePrecision Floatwert<>0
    case i&>imax&:x2!=val("4.9406564584124654E-323")
    return x2!

endproc

proc Formel_0

    parameters x!
    declare y!
    '---------------------------------------------------------------
    ' Formel zuvor stets auf homogene Form bringen:  ... = 0
    ' Ges: Lösung zu  x^2 = +4 , wird also (beide Seiten: - 4) zu:
    y!=x!*x! - 4' mit y = Abweichung von 0 (Irrtumsvariable)
    ' Verfahrensziel: Suche ab Startwert a ein x, das y zu Null macht
    ' Tipp für Schnittpunkt 2er Funktionen: Differenzfunktion bilden!
    '---------------------------------------------------------------
    return y!

EndProc

proc Formel_1

    parameters x!
    declare y!
    '-------------------------------------
    ' Zu lösen: x^3-2*x^2+12*x = 100
    y!=x!*x!*x!-2*x!*x!+12*x!-100' = 0
    '-------------------------------------
    return y!

EndProc