#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <malloc.h>



long double eps1 = 0.000000000001;

long double pol_1(long double x) {
    return cos(x) - x;
}
//полином с косинусом

long double diff1_pol_1(long double x) {
    return (-sin(x)) - 1;
}
//первая производная полинома с косинусом

long double diff2_pol_1(long double x) {
    return -cos(x);
}
//вторая производная полинома с косинусом

long double pol_2(long double x) {
    return pow(x, 3) - 1.44*pow(x, 2) + 0.6203*x - 0.07866;
}
//полином 3-й степени

long double diff1_pol_2(long double x) {
    return 3*pow(x, 2) - 2*1.44*x + 0.6203;
}
//первая производная полинома 3-й степени

long double diff2_pol_2(long double x) {
    return 6 * x - 2 * 1.44;
}
//вторая производная полинома 3-й степени

long double pol_3(long double x) {
    return exp(x) - 1.59*x - 0.945;
}
//полином с exp

long double diff1_pol_3(long double x) {
    return exp(x) - 1.59;
}
//первая производная полинома с exp

long double diff2_pol_3(long double x) {
    return exp(x);
}
//вторая производная полинома с exp

long double Biss_pol_1(long double a, long double b,FILE *f){

    int i = 0;
    long double mid;
    while ((b - a) > eps1) {
        mid = (a + b) / 2;
        if (pol_1(mid) * pol_1(b) < 0) {
            a = mid;
            i++;
        }
        else {
            b = mid;
            i++;
        }
    }
    fprintf(f,"    %.15lf  steps  %d", mid, i);
    return mid;
}
// метод биссекции для полинома с косинусом

long double Chord_pol_1(long double a, long double b,FILE *f) {
    long double x[10000];
    int i = 1;
    if (pol_1(a) > 0) {
        x[0] = a;
        x[1] = a - pol_1(a)*(b-a)/ (pol_1(b)-pol_1(a));
        while (fabs(x[i] - x[i-1]) > eps1) {
            x[i + 1] = x[i] - (pol_1(x[i])*(x[i] - a)) / (pol_1(x[i]) - pol_1(a));
            i++;
        }
    }
    else {
        x[0] = b;
        x[1] = a - pol_1(a)*(b - a) / (pol_1(b) - pol_1(a));
        while (fabs(x[i + 1] - x[i]) > eps1) {
            x[i + 1] = x[i] - (pol_1(x[i])*(b - x[i])) / (pol_1(b) - pol_1(x[i]));
            i++;
        }
    }
    fprintf(f,"    %.15lf  steps  %d", x[i], i);
    return x[i];
}
//метод хорд для полинома с косинусом

long double Cheb_pol_1(long double a, long double b,FILE *f) {
    long double x[10000];
    int i = 1;
        x[0] = 0.5;
        x[1] = x[0] - pol_1(x[0]) / diff1_pol_1(x[0]) - 0.5*diff2_pol_1(x[0])*pow(pol_1(x[0]), 2) / pow(diff1_pol_1(x[0]), 3);
        while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
            x[i+1] = x[i] - pol_1(x[i]) / diff1_pol_1(x[i]) - 0.5*diff2_pol_1(x[i])*pow(pol_1(x[i]), 2) / pow(diff1_pol_1(x[i]), 3);
            i++;
        }
    fprintf(f,"    %.15lf  steps  %d", x[i], i);
    return x[i];
}
//метод Чебышёва для полинома с косинусом

long double New_pol_1(long double a, long double b,FILE *f) {
    long double x[10000];
    int i = 1;
        x[0] = 0.5;
        x[1] = 0.5 - pol_1(0.5) / diff1_pol_1(0.5);
        while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
            x[i + 1] = x[i] - pol_1(x[i]) / diff1_pol_1(x[i]);
            i++;
        }
        fprintf(f, "%.15lf    steps %d \n", x[i], i);
    return x[i];
}
//метод Ньютона для полинома с косинусом

long double Biss_pol_2_one(long double a, long double b,FILE *f) {
    int i = 0;
    long double mid;
    while ((b - a) > eps1) {
        mid = (a + b) / 2;
        if (pol_2(a) * pol_2(b) < 0) {
            if (pol_2(mid)*pol_2(b) < 0) {
                a = mid;
                i++;
            }
            else {
                b = mid;
                i++;
            }
        }
        else {
            return 0;
        }
    }
    fprintf(f, "%.15lf    steps %d \n", mid, i);
    return mid;
}
//метод биссекции для нахождения одного корня для полинома 3-й степени

void Biss_pol_2_more(long double a, long double b,FILE *f) {
    long double a_work[10];
    for (int j = 0; j < 10; j++) {
        a_work[j] = a + j * (b - a) / 10;
    }
    for (int k = 0; k < 9; k++) {
        Biss_pol_2_one(a_work[k], a_work[k + 1],f);
    }
}
//метод биссекции для нахождения всех корней для полинома 3-й степени

long double Chord_pol_2_one(long double a, long double b,FILE *f) {
    long double x[1000];
    int i = 1;
    if (pol_2(a) > 0 && pol_2(b) < 0) {
        x[0] = a;
        x[1] = a - pol_2(a)*(b - a) / (pol_2(b) - pol_2(a));
        while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
            x[i + 1] = x[i] - (pol_2(x[i])*(x[i] - a)) / (pol_2(x[i]) - pol_2(a));
            i++;
        }
    }
    if (pol_2(b) > 0 && pol_2(a) < 0) {
        x[0] = b;
        x[1] = a - pol_2(a)*(b - a) / (pol_2(b) - pol_2(a));
        while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
            x[i + 1] = x[i] - (pol_2(x[i])*(b - x[i])) / (pol_2(b) - pol_2(x[i]));
            i++;
        }
    }
    if ((pol_2(b) > 0 && pol_2(a) > 0) || (pol_2(b) < 0 && pol_2(a) < 0))
    {
        return 0;
    }
    fprintf(f, "%.15lf    steps %d \n", x[i], i);
    return x[i];
}
//метод хорд для нахождения одного корня для полинома 3-й степени

void Chord_pol_2_more(long double a, long double b,FILE *f) {
    long double a_work[10];
    for (int j = 0; j < 10; j++) {
        a_work[j] = a + j * (b - a) / 10;
    }
    for (int k = 0; k < 9; k++) {
        Chord_pol_2_one(a_work[k], a_work[k + 1],f);
    }
}
//метод хорд для нахождения всех корней для полинома 3-й степени

void Cheb_pol_2_more(long double a, long double b,FILE *f) {
    long double a_work[100];
    for (int j = 0; j < 100; j++) {
        a_work[j] = a + j * (b - a) / 100;
    }
    long double x[10000];
    for (int k = 0; k < 99; k++) {
        if (pol_2(a_work[k])*pol_2(a_work[k+1]) < 0) {
            int  i = 1;
            x[0] = a_work[k];
            x[1] = x[0] - pol_2(x[0]) / diff1_pol_2(x[0]) - 0.5*diff2_pol_2(x[0])*pow(pol_2(x[0]), 2) / pow(diff1_pol_2(x[0]), 3);
            while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
                x[i + 1] = x[i] - pol_2(x[i]) / diff1_pol_2(x[i]) - 0.5*diff2_pol_2(x[i])*pow(pol_2(x[i]), 2) / pow(diff1_pol_2(x[i]), 3);
                i++;
            }
            fprintf(f, "%.15lf    steps %d \n", x[i], i);
        }
    }
}
//метод Чебышёва для нахождения всех корней полинома 3-й степени

void New_pol_2_more(long double a, long double b, FILE *f) {
    long double a_work[100];
    for (int j = 0; j < 100; j++) {
        a_work[j] = a + j * (b - a) / 100;
    }
    long double x[10000];
    for (int k = 0; k < 99; k++) {
        if (pol_2(a_work[k])*pol_2(a_work[k + 1]) < 0) {
            int i = 1;
            x[0] = a_work[k];
            x[1] = x[0] - pol_2(x[0]) / diff1_pol_2(x[0]);
            while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
                x[i + 1] = x[i] - pol_2(x[i]) / diff1_pol_2(x[i]);
                i++;
            }
            fprintf(f, "%.15lf    steps %d \n", x[i], i);
        }
    }
}
//метод Ньютона  для нахождения всех корней для полинома 3-й степени

long double Biss_pol_3_one(long double a, long double b, FILE *f) {
    int i = 0;
    long double mid;
    while ((b - a) > eps1) {
        mid = (a + b) / 2;
        if (pol_3(a) * pol_3(b) < 0) {
            if (pol_3(mid)*pol_3(b) < 0) {
                a = mid;
                i++;
            }
            else {
                b = mid;
                i++;
            }
        }
        else {
            return 0;
        }
    }
    fprintf(f, "%.15lf    steps %d \n", mid, i);
    return mid;
}
//метод биссекции для нахождения одного корня для полинома с exp

void Biss_pol_3_more(long double a, long double b, FILE *f) {
    long double a_work[10];
    for (int j = 0; j < 10; j++) {
        a_work[j] = a + j * (b - a) / 10;
    }
    for (int k = 0; k < 9; k++) {
        Biss_pol_3_one(a_work[k], a_work[k + 1], f);
    }
}
//метод биссекции для нахождения всех корней для полинома с exp

long double Chord_pol_3_one(long double a, long double b, FILE *f) {
    long double x[1000];
    int i = 1;
    if (pol_3(a) > 0 && pol_3(b) < 0) {
        x[0] = a;
        x[1] = a - pol_3(a)*(b - a) / (pol_3(b) - pol_3(a));
        while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
            x[i + 1] = x[i] - (pol_3(x[i])*(x[i] - a)) / (pol_3(x[i]) - pol_3(a));
            i++;
        }
    }
    if (pol_3(b) > 0 && pol_3(a) < 0) {
        x[0] = b;
        x[1] = a - pol_3(a)*(b - a) / (pol_3(b) - pol_3(a));
        while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
            x[i + 1] = x[i] - (pol_3(x[i])*(b - x[i])) / (pol_3(b) - pol_3(x[i]));
            i++;
        }
    }
    if ((pol_3(b) > 0 && pol_3(a) > 0) || (pol_3(b) < 0 && pol_3(a) < 0))
    {
        return 0;
    }
    fprintf(f,"%.15lf    steps %d \n", x[i],i);
    return x[i];
}
//метод хорд для нахождения одного корня для полинома с exp

void Chord_pol_3_more(long double a, long double b,FILE *f) {
    long double a_work[10];
    for (int j = 0; j < 10; j++) {
        a_work[j] = a + j * (b - a) / 10;
    }
    for (int k = 0; k < 9; k++) {
        Chord_pol_3_one(a_work[k], a_work[k + 1], f);
    }
}
//метод хорд для нахождения всех корней для полинома с exp

void Cheb_pol_3_more(long double a, long double b, FILE *f) {
    long double a_work[100];
    for (int j = 0; j < 100; j++) {
        a_work[j] = a + j * (b - a) / 100;
    }
    long double x[10000];
    for (int k = 0; k < 99; k++) {
        if (pol_3(a_work[k])*pol_3(a_work[k + 1]) < 0) {
            int  i = 1;
            x[0] = a_work[k];
            x[1] = x[0] - pol_3(x[0]) / diff1_pol_3(x[0]) - 0.5*diff2_pol_3(x[0])*pow(pol_3(x[0]), 2) / pow(diff1_pol_3(x[0]), 3);
            while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
                x[i + 1] = x[i] - pol_3(x[i]) / diff1_pol_3(x[i]) - 0.5*diff2_pol_3(x[i])*pow(pol_3(x[i]), 2) / pow(diff1_pol_3(x[i]), 3);
                i++;
            }
            fprintf(f, "%.15lf    steps %d \n", x[i], i);
        }
    }
}
//метод хорд для нахождения всех корней для полинома с exp

void New_pol_3_more(long double a, long double b, FILE *f) {
    long double a_work[100];
    for (int j = 0; j < 100; j++) {
        a_work[j] = a + j * (b - a) / 100;
    }
    long double x[10000];
    for (int k = 0; k < 99; k++) {
        if (pol_3(a_work[k])*pol_3(a_work[k + 1]) < 0) {
            int i = 1;
            x[0] = a_work[k];
            x[1] = x[0] - pol_3(x[0]) / diff1_pol_3(x[0]);
            while (fabs(x[i] - x[i - 1]) > eps1) {
                x[i + 1] = x[i] - pol_3(x[i]) / diff1_pol_3(x[i]);
                i++;
            }
            fprintf(f, "%.15lf    steps %d \n", x[i], i);
        }
    }
}
//метод Ньютона для нахождения всех корней для полинома с exp