Java语言怎么实现在曲线上求出一点,让曲线到平面直角坐标系的原点的距离最近,求出这个线段的斜率和交点坐标,怎么用循环迭代的办法去实现计算的呢

Java语言怎么实现在曲线上求出一点,让曲线到平面直角坐标系的原点的距离最近,求出这个线段的斜率和交点坐标,要求不能用系统函数,怎么用循环迭代的办法去实现计算的呢

思路:
可以使用迭代的方法逼近最优解
效果如图

img

代码如下

public class CurveClosestPoint {
    public static double calculateDistance(double x) {
        // 曲线方程,这里以 y = x^2 + 1 为例
        double y = x * x + 1;

        // 计算距离平方,避免开根号操作
        double distanceSquared = x * x + y * y;

        return Math.sqrt(distanceSquared);
    }

    public static void main(String[] args) {
        double step = 0.001; // 步长,决定迭代的精度
        double x = 0.0; // 初始值,可以任意取

        // 迭代更新x,使得距离最小
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            double currentDistance = calculateDistance(x);
            double nextDistance = calculateDistance(x + step);

            if (nextDistance > currentDistance) {
                break; // 距离开始增加,说明已经越过最小值,停止迭代
            }

            x += step;
        }

        double y = x * x + 1; // 根据曲线方程计算y值
        double slope = 2 * x; // 计算斜率

        System.out.println("最接近原点的点坐标: (" + x + ", " + y + ")");
        System.out.println("最接近点处曲线的斜率: " + slope);
    }
}


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