home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ io Programmo 60 / IOPROG_60.ISO / soft / c++ / gsl-1.1.1-setup.exe / {app} / src / roots / test_funcs.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2001-05-14  |  4.2 KB  |  230 lines
  1. /* roots/test_funcs.c
  2.  * 
  3.  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000 Reid Priedhorsky, Brian Gough
  4.  * 
  5.  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  6.  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  7.  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at
  8.  * your option) any later version.
  9.  * 
  10.  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11.  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13.  * General Public License for more details.
  14.  * 
  15.  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16.  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17.  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18.  */
  19.  
  20. #include <config.h>
  21. #include <math.h>
  22. #include <stdlib.h>
  23. #include <gsl/gsl_math.h>
  24. #include <gsl/gsl_roots.h>
  25.  
  26. #include "test.h"
  27.  
  28. gsl_function create_function (double (*f)(double, void *)) 
  29. {
  30.   gsl_function F ;
  31.   F.function = f;
  32.   F.params = 0;
  33.   return F ;
  34. }
  35.  
  36. gsl_function_fdf create_fdf (double (*f)(double, void *),
  37.                              double (*df)(double, void *),
  38.                              void (*fdf)(double, void *, double *, double *))
  39. {
  40.   gsl_function_fdf FDF ;
  41.   FDF.f = f ;
  42.   FDF.df = df ;
  43.   FDF.fdf = fdf ;
  44.   FDF.params = 0 ;
  45.   return FDF ;
  46. }
  47.  
  48. /* f(x) = x^{20} - 1 */
  49. /* f'(x) = 20x^{19} */
  50. /* zero at x = 1 or -1 */
  51.  
  52. double
  53. func1 (double x, void *p)
  54. {
  55.   return pow (x, 20.0) - 1;
  56. }
  57.  
  58. double
  59. func1_df (double x, void * p)
  60. {
  61.   return 20.0 * pow (x, 19.0);
  62. }
  63.  
  64. void
  65. func1_fdf (double x, void * p, double *y, double *yprime)
  66. {
  67.   *y = func1 (x, p);
  68.   *yprime = 20.0 * pow (x, 19.0);
  69. }
  70.  
  71. /* f(x) = sqrt(abs(x))*sgn(x) */
  72. /* f'(x) = 1 / sqrt(abs(x) */
  73. /* zero at x = 0 */
  74. double
  75. func2 (double x, void * p)
  76. {
  77.   double delta;
  78.  
  79.   if (x > 0)
  80.     delta = 1.0;
  81.   else if (x < 0)
  82.     delta = -1.0;
  83.   else
  84.     delta = 0.0;
  85.  
  86.   return sqrt (fabs (x)) * delta;
  87. }
  88.  
  89. double
  90. func2_df (double x, void * p)
  91. {
  92.   return 1 / sqrt (fabs (x));
  93. }
  94.  
  95. void
  96. func2_fdf (double x, void * p, double *y, double *yprime)
  97. {
  98.   *y = func2 (x, p);
  99.   *yprime = 1 / sqrt (fabs (x));
  100. }
  101.  
  102.  
  103. /* f(x) = x^2 - 1e-8 */
  104. /* f'(x) = 2x */
  105. /* zero at x = sqrt(1e-8) or -sqrt(1e-8) */
  106. double
  107. func3 (double x, void * p)
  108. {
  109.   return pow (x, 2.0) - 1e-8;
  110. }
  111.  
  112. double
  113. func3_df (double x, void * p)
  114. {
  115.   return 2 * x;
  116. }
  117.  
  118. void
  119. func3_fdf (double x, void * p, double *y, double *yprime)
  120. {
  121.   *y = func3 (x, p);
  122.   *yprime = 2 * x;
  123. }
  124.  
  125. /* f(x) = x exp(-x) */
  126. /* f'(x) = exp(-x) - x exp(-x) */
  127. /* zero at x = 0 */
  128. double
  129. func4 (double x, void * p)
  130. {
  131.   return x * exp (-x);
  132. }
  133.  
  134. double
  135. func4_df (double x, void * p)
  136. {
  137.   return exp (-x) - x * exp (-x);
  138. }
  139.  
  140. void
  141. func4_fdf (double x, void * p, double *y, double *yprime)
  142. {
  143.   *y = func4 (x, p);
  144.   *yprime = exp (-x) - x * exp (-x);
  145. }
  146.  
  147. /* f(x) = 1/(1+exp(x)) */
  148. /* f'(x) = -exp(x) / (1 + exp(x))^2 */
  149. /* no roots! */
  150. double
  151. func5 (double x, void * p)
  152. {
  153.   return 1 / (1 + exp (x));
  154. }
  155.  
  156. double
  157. func5_df (double x, void * p)
  158. {
  159.   return -exp (x) / pow (1 + exp (x), 2.0);
  160. }
  161.  
  162. void
  163. func5_fdf (double x, void * p, double *y, double *yprime)
  164. {
  165.   *y = func5 (x, p);
  166.   *yprime = -exp (x) / pow (1 + exp (x), 2.0);
  167. }
  168.  
  169. /* f(x) = (x - 1)^7 */
  170. /* f'(x) = 7 * (x - 1)^6 */
  171. /* zero at x = 1 */
  172. double
  173. func6 (double x, void * p)
  174. {
  175.   return pow (x - 1, 7.0);
  176. }
  177.  
  178. double
  179. func6_df (double x, void * p)
  180. {
  181.   return 7.0 * pow (x - 1, 6.0);
  182. }
  183.  
  184. void
  185. func6_fdf (double x, void * p, double *y, double *yprime)
  186. {
  187.   *y = func6 (x, p);
  188.   *yprime = 7.0 * pow (x - 1, 6.0);
  189. }
  190.  
  191. /* sin(x) packaged up nicely. */
  192. double
  193. sin_f (double x, void * p)
  194. {
  195.   return sin (x);
  196. }
  197.  
  198. double
  199. sin_df (double x, void * p)
  200. {
  201.   return cos (x);
  202. }
  203.  
  204. void
  205. sin_fdf (double x, void * p, double *y, double *yprime)
  206. {
  207.   *y = sin (x);
  208.   *yprime = cos (x);
  209. }
  210.  
  211. /* cos(x) packaged up nicely. */
  212. double
  213. cos_f (double x, void * p)
  214. {
  215.   return cos (x);
  216. }
  217.  
  218. double
  219. cos_df (double x, void * p)
  220. {
  221.   return -sin (x);
  222. }
  223.  
  224. void
  225. cos_fdf (double x, void * p, double *y, double *yprime)
  226. {
  227.   *y = cos (x);
  228.   *yprime = -sin (x);
  229. }
  230.