第八章matlab解方程汇编
matlab解方程的函数
matlab解方程的函数使用MATLAB解方程的函数是一项非常常见的任务。
无论是在学术研究中,还是在工程实践中,解方程都是一项关键的技能。
MATLAB提供了许多强大的工具和函数,使解方程变得简单而高效。
在MATLAB中,解方程的函数主要有两个:`solve`和`fsolve`。
这两个函数可以用于解析解和数值解。
下面我将详细介绍这两个函数的使用方法以及其区别。
首先是`solve`函数。
这个函数可以用于求解符号方程,也就是求解方程的解析解。
`solve`函数的基本语法如下:```syms x y z; % 声明变量eqn = x^2 + y^2 + z^2 == 1; % 定义方程sol = solve(eqn, [x, y, z]); % 求解方程```在这个例子中,我们首先声明了变量x、y和z,然后定义了一个方程eqn。
最后使用`solve`函数求解方程的解。
解将存储在sol中。
与`solve`函数不同,`fsolve`函数用于求解数值方程。
数值方程通常是无法通过解析方法求解的,因此需要使用数值方法来逼近解。
`fsolve`函数的基本语法如下:```fun = @(x) x^2 - 1; % 定义方程x0 = 0; % 初始猜测值sol = fsolve(fun, x0); % 求解方程```在这个例子中,我们首先定义了一个函数fun,表示要求解的方程。
然后指定了一个初始猜测值x0。
最后使用`fsolve`函数求解方程的数值解。
解将存储在sol中。
需要注意的是,`fsolve`函数可以用于求解多元方程。
只需将方程表示为一个函数fun,其中输入参数是一个向量,输出是一个向量。
例如,要求解一个二元方程,可以定义一个函数fun,输入参数是一个包含两个变量的向量,输出是一个包含两个方程的向量。
然后使用`fsolve`函数求解方程的数值解。
除了`solve`和`fsolve`函数外,MATLAB还提供了许多其他的解方程函数,如`fzero`、`roots`等。
MATLAB2016基础实例教程 第8章 多项式与方程组
一个字母也是单项式;如:3ab。
几个单项式的和叫做多项式。如:3ab+5cd;
在高等代数中,多项式一般可表示为以下形式:
上面是一个n(>0)次多项式, ,
等是多项式的系数。在MATLAB 中,多项式的系数
组成的向量来表示为
,
系数中的零不能省略。
8.1.1 多项式的创建
构造带字符多项式的基本方法是直接输入,主要
8.4.6 非负最小二乘解
在实际问题中,用户往往会要求线性方程组的解是非 负的,若此时方程组没有精确解,则希望找到一个能 够尽量满足方程的非负解。对于这种情况,可以利用 MATLAB 中 求 非 负 最 小 二 乘 解 的 命 令 lsqnonneg 来 实 现。
以此来得到线性方程组Ax=b的非负最小二乘解。 lsqnonneg命令常用的使用格式见下表。
1.乘法运算 多项式的乘法用函数conv(p1,p2)来实现,相当
于执行两个数组的卷积。 2.除法运算
多项式的除法用函数deconv(p1,p2)来实现,相 当于执行两个数组的解卷。
调用格式如下: 其中K返回的是多项式P除以q的商,r时余式。
8.1.3 操作实例
例1:计算多项式
和 的加减乘除。
定理2:设方程组系数矩阵A的秩为r,增广矩阵[A b]的秩为s,则 (1)若r=s=n,则非齐次线性方程组有唯一解; (2)若r=s<n,则非齐次线性方程组有无穷解; (3)若 ,则非齐次线性方程组无解。
定理3:非齐次线性方程组的通解等于其一个特 解与对应齐次方程组的通解之和。
8.4.2 利用矩阵的基本运算
8.4 线性方程组求解
在《线性代数》中,求解线性方程组是一个基本 内容,在实际中,许多工程问题都可以化为线性 方程组的求解问题。本节首先简单介绍一下线性 方程组的基础知识,最后讲述如何用MATLAB来 解各种线性方程组。
MatLab解线性方程组
MatLab解线性方程组MatLab解线性方程组当齐次线性方程AX=0,rank(A)=r<n时,该方程有无穷多个解,怎样用matlab求它的一个基本解呢?< p="">用matlab 中的命令 x=null(A, r )即可.其中:r=rank(A)A=[ 1 1 1 1 -3 -1 11 0 0 0 1 1 0-2 0 0 -1 0 -1 -2]用matlab 求解程序为:A=[1 1 1 1 -3 -1 1;1 0 0 0 1 1 0;-2 0 0 -1 0 -1 -2];r=rank(A);y=null(A, r )得到解为:y=[ 0 -1 -1 0-1 2 1 11 0 0 00 2 1 -20 1 0 00 0 1 00 0 0 1]其列向量为Ay=0的一个基本解一:基本概念1.N级行列式A:|A|等于所有取自不同行不同列的n个元素的积的代数和。
2.矩阵B:矩阵的概念是很直观的,可以说是一张表。
3.线性无关:一向量组(a ,a ,…. a )不线性相关,即没有不全为零的数k ,k ,……kn 使得:k1* a +k2* a +…..+kn*an=04. 秩:向量组的极在线性无关组所含向量的个数称为这个向量组的秩。
5.矩阵B的秩:行秩,指矩阵的行向量组的秩;列秩类似。
记:R(B)6.一般线性方程组是指形式: (1)其中x1,x2,…….xn为n个未知数,s为方程个数。
记:A*X=b7.性方程组的增广矩阵: =8. A*X=0 (2)二:基本理论三种基本变换:1,用一非零的数乘某一方程;2,把一个方程的倍数加到另一个方程;3互换两个方程的位置。
以上称初等变换。
消元法(理论上分析解的情况,一切矩阵计算的基础)首先用初等变换化线性方程组为阶梯形方程组,把最后的一些恒等式”0=0”(如果出现的话)去掉,1:如果剩下的方程当中最后的一个等式是零等于一非零数,那么方程组无解;否则有解,在有解的情况下,2:如果阶梯形方程组中方程的个数r等于未知量的个数,那么方程组有唯一的解,3:如果阶梯形方程组中方程的个数r小于是未知量的个数,那么方程组就有无穷个解。
Matlab解方程(方程组)
Matlab 解方程这里系统的介绍一下关于使用Matlab求解方程的一系列问题,网络上关于Matlab求解方程的文章数不胜数,但是我大体浏览了一下,感觉很多文章都只是零散的介绍了一点,都只给出了一部分Matlab函数例子,以至于刚接触的人面对不同文章中的不同函数一脸茫然,都搞不清楚这些函数各自的用途,也不知道在什么样的情况下该选择哪个函数来求解方程,在使用Matlab解方程时会很纠结。
不知道读者是否有这样的感觉,反正我刚开始接触时就是这样的感觉,面对网络搜索到一系列函数都好想知道他们之间是个什么关系。
所谓的方程就是含有未知数的等式,解方程就是找出使得等式成立时的未知数的数值。
求方程的解可以转换成不同形式,比如求函数的零点、多项式的根。
方程分类很多,按照未知数个数分为一元、二元、多元方程;按照未知数组合形式分为线性方程和非线性方程;按照非零项次数是否一致分为齐次方程和非齐次方程。
线性方程就是方程中未知数次数是一次的,未知数之间不存在指、对、2及以上幂次的关系,线性方程又分为一元线性方程,也就是一元一次方程;多元线性方程,也就是多元一次方程,多以线性方程组的形式出现(包括齐次线性方程组和非齐次线性方程组)。
在Matlab中求解方程的函数主要有roots、solve、fzero、和fsolve函数等,接下来详细的介绍一下各个Matlab函数的使用方法和使用场合。
一、直接求解法(线性方程组)直接求解法不需要借助任何的Matlab函数,主要用于求解线性方程组,也就是未知数次数是一次的方程组,包括齐次线性方程组合非齐次线性方程组。
当然既然可以求解方程组自然也就可以求解单个方程。
主要针对A x=b形式的方程,其中A是未知数系数矩阵,x是未知数列向量,b是常数列向量,当b=0时就是齐次线性方程组,b ≠0时是非齐次线性方程组。
用左除法,x=A\b例:求解线性方程组的解12341242341234251357926640x x x x x x x x x x x x x x +-+=⎧⎪-+=-⎪⎨+-=⎪⎪+--=⎩解:即直接利用b 左除以A 。
matlab-解方程
1、解方程组问1:如何用matlab解方程组?这个问题其实在matlab中解方程组还是很方便的,例如,对于代数方程组Ax=b(A为系数矩阵,非奇异)的求解,MATLAB中有两种方法:(1)、x=inv(A)*b —采用求逆运算解方程组;(2)、x=A\ —采用左除运算解方程组。
例:x1+2x2=82x1+3x2=13>>A=[1,2;2,3];b=[8;13];>>x=inv(A)*bx =2.003.00>>x=A\bx =2.003.00;即二元一次方程组的解x1和x2分别是2和3。
问2:如何用matlab解多次的方程组?有符号解法,方法是:先解出符号解,然后用vpa(F,n)求出n位有效数字的数值解。
具体步骤如下:第一步:定义变量syms x y z ...;第二步:求解[x,y,z,...]=solve('eqn1','eqn2',...,'eqnN','var1','var2',...'varN');第三步:求出n位有效数字的数值解x=vpa(x,n);y=vpa(y,n);z=vpa(z,n);...。
如:解二(多)元二(高)次方程组:x^2+3*y+1=0y^2+4*x+1=0解法如下:>>syms x y;>>[x,y]=solve('x^2+3*y+1=0','y^2+4*x+1=0');>>x=vpa(x,4);>>y=vpa(y,4);结果是:x =1.635+3.029*i1.635-3.029*i-.283-2.987y =1.834-3.301*i1.834+3.301*i-.3600-3.307。
二元二次方程组,共4个实数根;问3,如何用matlab解高次方程组(非符号方程组)?举个例子好吗?解答如下:基本方法是:solve(s1,s2,…,sn,v1,v2,…,vn),即求表达式s1,s2,…,sn组成的方程组,求解变量分别v1,v2,…,vn。
MATLAB解代数方程
例 用Jacobi迭代法求解下列线性方程组。设迭代初值为0, 迭代精度为10-6。 在命令中调用函数文件Jacobi.m,命令如下: A=[10,-1,0;-1,10,-2;0,-2,10]; b=[9,7,6]'; x= [x,n]=jacobi(A,b,[0,0,0]',1.0e-6) 0.9958
x= -66.5556 25.6667 -18.7778 26.5556
(2) QR分解 对矩阵X进行QR分解,就是把X分解为一个正交矩阵Q和一 个上三角矩阵R的乘积形式。QR分解只能对方阵进行。 MATLAB的函数qr可用于对矩阵进行QR分解,其调用格 式为: [Q,R]=qr(X):产生一个正交矩阵Q和一个上三角矩阵R,使 之满足X=QR。 [Q,R,E]=qr(X):产生一个一个正交矩阵Q、一个上三角矩阵 R以及一个置换矩阵E,使之满足XE=QR。 实现QR分解后,线性方程组Ax=b的解x=R\(Q\b)或 x=E(R\(Q\b))。
-1.7556 n= n1 =
4
1011
非线性方程数值求解
单变量非线性方程求解 在MATLAB中提供了一个fzero函数,可以用来求单变量 非线性方程的根。该函数的调用格式为: z=fzero('fname',x0,tol,trace) 其中fname是待求根的函数文件名,x0为搜索的起点。一个 函数可能有多个根,但fzero函数只给出离x0最近的那个 根。tol控制结果的相对精度,缺省时取tol=eps,trace• 指 定迭代信息是否在运算中显示,为1时显示,为0时不显示, 缺省时取trace=0。
例 用LU分解求解线性方程组。 命令如下: A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4]; b=[13,-9,6,0]'; [L,U]=lu(A); x=U\(L\b) 采用LU分解的第2种格式,命令如下: [L,U ,P]=lu(A); x=U\(L\P*b)
matlab-008
Newton-cotes法 Newton-cotes法求数值积分用quadl()函数,其原理为:
I =
∫
b a
nh n f ( x ) dx ≈ ⋅ ∑ Ai f ( a + ih ) N i=0
其中,Ai为科茨数,可以查表得到 梯形法调用格式为:I=quadl(‘fun’,a,b,tol) ,即用牛顿-科 茨法计算被积函数fun在(a,b)区间内的定积分;tol指定了 迭代精度,默认为.000001
矩阵除法求解
例:采用直接法解方程组:
3 1 0 1 1 −5 2 6 −4 0 1 −1 1 x1 13 7 x2 − 9 = x3 6 −1 x −4 4 0
-0 .1 5 8 7 1 . 1 5 8 6 X = 0 0
-0 .6 4 9 4 -0 .1 2 1 4 + k1 0 .7 3 3 3 -0 .1 6 0 8
+ k2
0 .0 1 8 2 -0 .9 0 0 5 -0 .0 3 8 1 0 .4 3 2 9
例:>>I=quadl('exp(-0.4*x).*cos(x+pi/3)',0,3*pi) I= -0.5874
重积分 二重积分用dblquad()函数求数值积分,其调用格式为: I=dblquad(fun,xmin,xmax,ymin,ymax,tol,method) 三重积分用triplequad()函数求数值积分,其调用格式为: I=triplequad(fun,xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax,tol)
matlab解符号方程
matlab解符号方程MATLAB是一种强大的数学计算软件,可以用来求解符号方程。
在MATLAB中,我们可以使用符号计算工具箱来处理符号表达式,并使用`solve`函数求解符号方程。
要使用符号计算工具箱,我们首先需要将符号定义为符号变量。
我们可以使用符号函数来定义一个符号变量,如下所示:```matlabsyms x```这将在MATLAB中创建一个名为`x`的符号变量。
然后,我们可以使用这个符号变量创建符号表达式,并使用`solve`函数来解析该表达式。
`solve`函数接受一个符号表达式作为输入,然后返回符号表达式的根或解。
例如,假设我们要求解以下符号方程:`x^2-3x+2=0`。
我们可以使用以下MATLAB代码来解决这个方程:```matlabsyms xeqn = x^2 - 3*x + 2 == 0;sol = solve(eqn, x);```在上述代码中,我们首先定义了一个名为`x`的符号变量,并创建了符号表达式`eqn`。
然后,我们使用`solve`函数解析方程`eqn`并将解保存在变量`sol`中。
我们还可以使用'pretty'函数来以一种更易读的方式显示方程的解。
例如,我们可以使用以下代码来显示方程的解:```matlabpretty(sol)```好了,让我们看一个更复杂的例子。
假设我们要求解以下方程组:```x+y+z=62*x+3*y+2*z=113*x+5*y+6*z=29```我们可以使用以下MATLAB代码来解决这个方程组:```matlabsyms x y zeqn1 = x + y + z == 6;eqn2 = 2*x + 3*y + 2*z == 11;eqn3 = 3*x + 5*y + 6*z == 29;[solx, soly, solz] = solve([eqn1, eqn2, eqn3], [x, y, z]);```在上述代码中,我们首先定义了三个符号变量`x`、`y`和`z`,并创建了方程组的三个方程`eqn1`、`eqn2`和`eqn3`。
matlabsolve解方程
matlabsolve解方程matlabsolve是一个用于求解线性和非线性方程组的函数。
该函数可以通过数值算法来计算方程组的解,也可以使用符号计算来获得解析解。
在使用matlabsolve函数之前,首先需要在MATLAB中定义方程组的表达式。
对于线性方程组,可以使用矩阵和向量来表示,例如:A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 10];b = [1; 2; 3];x = linsolve(A, b);这里,A是一个3x3的矩阵,b是一个3x1的向量,x是方程组的解。
linsolve函数使用高斯消元法或LU分解等数值方法来计算方程组的解。
对于非线性方程组,可以使用符号计算工具箱中的符号变量和方程来表示,例如:syms x y;eqns = [x^2 + y^2 == 1, x + y == 1];sol = solve(eqns, [x, y]);这里,eqns是一个包含两个方程的符号表达式,[x, y]是待求解的变量。
solve函数将解析地求解方程组的解。
在使用matlabsolve函数时,还可以指定一些可选参数来调整求解过程。
例如,可以指定求解的精度、最大迭代次数等。
具体的参数设置可以参考MATLAB的帮助文档或在线文档。
除了matlabsolve函数外,MATLAB还提供了一些其他函数来求解特定类型的方程组。
例如,ode45函数可以求解常微分方程组,fsolve函数可以求解非线性方程组,quad函数可以求解积分方程等。
这些函数的使用方法和matlabsolve类似,可以根据具体的问题选择合适的函数来求解方程组。
总结来说,matlabsolve是MATLAB中用于求解线性和非线性方程组的函数。
它可以通过数值算法或符号计算来求解方程组的解。
在使用该函数时,需要根据具体的问题选择合适的方程表示方法,并可以通过参数设置来调整求解过程的精度和收敛性。
matlab符号运算解方程
matlab符号运算解方程
MATLAB是一款强大的数学计算工具,可以利用其符号运算功能方便地解方程。
符号运算是指以符号运算的形式表示数学问题,而非数值运算的计算。
具体步骤如下:
1. 在MATLAB中定义符号变量,可以使用“syms”命令。
例如,定义未知数x和y,可以输入“syms x y”。
2. 使用等于号“=”表示方程,例如“x + y = 5”。
3. 使用solve命令解方程,例如“solve(x + y = 5, x)”表示解出未知数x的值。
4. 对于多元方程组,可以使用solve命令同时解出所有未知数的值。
例如“solve(x + y = 5, 2*x + y = 7)”表示解出未知数x和y的值。
符号运算可以求出解析式解,便于进一步分析。
同时,MATLAB也可以进行数值运算,将符号解析式替换成数值代入进行计算,以得到近似解。
matlab解方程组
matlab解方程组lnx表示成log(x)而lgx表示成log10(x)1-exp(((log(y))/x^0.5)/(x-1))1、解方程最近有多人问如何用matlab解方程组的问题,其实在matlab中解方程组还是很方便的,例如,对于代数方程组Ax=b(A为系数矩阵,非奇异)的求解,MATLAB 中有两种方法:(1)x=inv(A)*b —采用求逆运算解方程组;(2)x=A\B —采用左除运算解方程组PS:使用左除的运算效率要比求逆矩阵的效率高很多~例:x1+2x2=82x1+3x2=13>>A=[1,2;2,3];b=[8;13];>>x=inv(A)*bx =2.003.00>>x=A\Bx =2.003.00;即二元一次方程组的解x1和x2分别是2和3。
对于同学问到的用matlab解多次的方程组,有符号解法,方法是:先解出符号解,然后用vpa(F,n)求出n位有效数字的数值解.具体步骤如下:第一步:定义变量syms x y z ...;第二步:求解[x,y,z,...]=solve('eqn1','eqn2',...,'eqnN','var1','var2',...'varN');第三步:求出n位有效数字的数值解x=vpa(x,n);y=vpa(y,n);z=vpa(z,n);...。
如:解二(多)元二(高)次方程组:x^2+3*y+1=0y^2+4*x+1=0解法如下:>>syms x y;>>[x,y]=solve('x^2+3*y+1=0','y^2+4*x+1=0');>>x=vpa(x,4);>>y=vpa(y,4);结果是:x =1.635+3.029*i1.635-3.029*i-.283-2.987y =1.834-3.301*i1.834+3.301*i-.3600-3.307。
matlab解一元二次方程
matlab解一元二次方程在MATLAB中,我们可以使用符号变量和解方程函数来解一元二次方程。
下面是详细的步骤:步骤1:引入符号变量首先,我们需要创建符号变量来代表未知数。
在MATLAB中,使用syms命令来引入符号变量。
例如,我们可以使用syms命令创建一个符号变量x来代表未知数。
```matlabsyms x```步骤2:定义方程接下来,我们需要使用符号变量来定义待解的一元二次方程。
在MATLAB中,我们可以使用^运算符表示幂,使用==运算符表示等号。
例如,我们可以定义一个一元二次方程为:```matlabeqn = x^2 + 2*x - 3 == 0```步骤3:解方程一旦我们定义了方程,我们可以使用solve函数来解方程。
solve函数的第一个参数是方程,第二个参数是未知数。
例如,我们可以使用solve函数来解方程eqn:```matlabsol = solve(eqn, x)```如果方程有多个解,那么sol将是一个包含所有解的向量。
否则,sol将是一个单值。
步骤4:输出解最后,我们可以使用disp函数来输出解。
例如,我们可以使用disp 函数输出一元二次方程的解:```matlabdisp(sol)```完整的代码如下:```matlabsyms xeqn = x^2 + 2*x - 3 == 0sol = solve(eqn, x)disp(sol)```这段代码将输出一元二次方程x^2+2*x-3=0的解。
这是一个简单的例子,但你也可以将上述步骤应用于其他更复杂的一元二次方程。
希望这些说明可以帮助你在MATLAB中解一元二次方程。
第八讲MATLAB符号计算
% 定义符号变量 % 定义数值变量
% 计算符号表达式值 % 计算数值表达式值
% 计算符号表达式值 % 计算数值表达式值
% 计算符号表达式值 % 计算数值表达式值
ans = 1/2*3^(1/2) ans = 0.8660 ans = 2*2^(1/2)
ans = 2.8284 ans =(3+2^(1/2))^(1/2) ans = 2.1010
(2)syms函数
syms函数的一般调用格式为:
syms var1 var2 … varn 函数定义符号变量var1,var2,…,varn等。用这 种格式定义符号变量时不要在变量名上加字符 分界符(‘),变量间用空格而不要用逗号分隔。
>> syms a b c d
❖ 符号计算的结果是符号或符号表达式,如果其 中的符号要用具体数值代替,可以用subs函数, 例如将A中的符号a以数值5代替,可以用
8.1 符号计算基础
MATLAB中符号计算函数是数值计算函数的重载, 符号计算工具箱采用的函数和数值计算的函数有一 部分同名,为得到准确的在线帮助,应该用 help sym/函数名 例如: help sym/inv
8.1.1 符号对象
1. 建立符号变量和符号常数 (1)sym函数
sym函数用来建立单个符号变量和符号表达式,例如, a=sym(‘a’) 建立符号变量a,此后,用户可以在表达式 中使用变量a进行各种运算。 >> rho = sym('(1+sqrt(5))/2')
8.3 符号积分
8.3.1不定积分
在MATLAB中,求不定积分的函数是int,其调 用格式为:int(f,x)
int 函数求函数 f 对变量 x 的不定积分。参数x可 以缺省,缺省原则与diff函数相同。
915225-MATLAB程序设计与应用-第8章 MATLAB方程数值求解__源程序
第8章MATLAB方程数值求解例8-1用直接解法求解下列线性方程组。
程序如下:A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4];b=[13,-9,6,0]';x=A\b例8-2用LU分解求解例8-1中的线性方程组。
程序如下:A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4];b=[13,-9,6,0]';[L,U]=lu(A);x=U\(L\b)例8-3 用QR分解求解例8-1中的线性方程组。
程序如下:A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4];b=[13,-9,6,0]';[Q,R]=qr(A);x=R\(Q\b)例8-4 用Cholesky分解求解例8-1中的线性方程组。
命令如下:>> A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4]; >> b=[13,-9,6,0]';>> R=chol(A)Jacobi迭代法的MA TLAB函数文件jacobi.m如下:function [y,n]=jacobi(A,b,x0,ep)if nargin==3ep=1.0e-6;elseif nargin<3errorreturnendD=diag(diag(A)); %求A的对角矩阵L=-tril(A,-1); %求A的下三角阵U=-triu(A,1); %求A的上三角阵B=D\(L+U);f=D\b;y=B*x0+f;n=1; %迭代次数while norm(y-x0)>=epx0=y;y=B*x0+f;n=n+1;end例8-5 用Jacobi迭代法求解下列线性方程组。
设迭代初值为0,迭代精度为10-6。
在程序中调用函数文件jacobi.m,程序如下:A=[10,-1,0;-1,10,-2;0,-2,10];b=[9,7,6]';[x,n]=jacobi(A,b,[0,0,0]',1.0e-6)Gauss-Serdel迭代法的MA TLAB函数文件gauseidel.m如下:function [y,n]=gauseidel(A,b,x0,ep)if nargin==3ep=1.0e-6;elseif nargin<3errorreturnendD=diag(diag(A)); %求A的对角矩阵L=-tril(A,-1); %求A的下三角阵U=-triu(A,1); %求A的上三角阵G=(D-L)\U;f=(D-L)\b;y=G*x0+f;n=1; %迭代次数while norm(y-x0)>=epx0=y;y=G*x0+f;n=n+1;end例8-6 用Gauss-Serdel迭代法求解例8-5中的线性方程组。
matlab解代数方程组
在MATLAB中,你可以使用`syms`来定义符号变量,并使用`solve`函数来解代数方程组。
以下是一个基本的示例:
```matlab
导入符号计算工具箱
syms x y;
定义方程组
eq1 = x^2 + y^2 - 1; x^2 + y^2 = 1
eq2 = x*y - 2; x*y = 2
解方程组
sol = solve([eq1, eq2], [x, y], dict);
显示解
disp(sol);
```
在这个示例中,我们定义了一个包含两个变量的符号系统,然后定义了两个方程。
我们使用`solve`函数来找到满足这两个方程的`x`和`y`的值。
结果将以字典的形式返回。
注意,你的方程组可能包含更多的变量或者更复杂的方程,但是基本的步骤是相同的。
你只需要将你的方程放入`solve`函数的输入中,并指定你希望得到的变量。
第八章matlab解方程
X
[x,f,h]=fsolve(f,x0)返回一元或者多元函 数f在x0附近的一个零点,其中x0为迭代 初值,f返回f在x0的函数值,应该接近0; h返回值如果大于0,说明计算结果可靠, 否则计算结果不可靠。
例 求函数 y x sin(x2 x 1)在(-2,-0.1)内的零点
>>fun=inline(‘x*sin(x^2-x-1)’,’x’) >>fplot(fun,[-2,-0.1]);grid on >>x1=fzero(fun,[-1,-1.2]),x2=fzero(fun,[-1.2,-0.1]) 或x1=fzero(fun,-1.6),x2=fzero(fun,-0.6) 或[x1,f1,h1]=fsolve(fun,-1.6), [x2,f2,h2]=fsolve(fun,-0.6)
例 求下列方程组在原点附近的解
1 2 x 4 y x 0 8 4 x y 1 e x 1 10
>>fun=inline(‘[-x(1)+4*x(2)+x(1)^2/8,4*x(1)x(2)+exp(x(1))/10-1]’) >>[x,f,h]=fsolve(fun,[0,0])
fzero ,fsolve只能求实根
Matlab 符号方程求解器
solve s=solve(f,v):求方程关于指定自变量的解; s=solve(f):求方程关于默认自变量的解。
f 可以是用字符串表示的方程,或符号表达式; 若 f 中不含等号,则表示解方程 f=0。 例:解方程 x^3-3*x+1=0 >> syms x; f=x^3-3*x+1; >> s=solve(f,x) >> s=solve('x^3-3*x+1','x') >> s=solve('x^3-3*x+1=0','x')
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[x,f,h]=fsolve(f,x0)返回一元或者多元函 数f在x0附近的一个零点,其中x0为迭代 初值,f返回f在x0的函数值,应该接近0; h返回值如果大于0,说明计算结果可靠, 否则计算结果不可靠。
例 求函数 y x sin(x2 x 1)在(-2,-0.1)内的零点
Matlab 符号方程求解器
solve 也可以用来解方程组 solve( f1 , f2 , ... , fN , v1 , v2 , ... , vN) 求解由 f1 , f2 , ... , fN 确定的方程组关于 v1 , v2 , ... , vN 的解
例:解方程组
x 2 y z 27
非线性方程的根
fzero 的另外一种调用方式
fzero(f,[a,b])
求方程 f=0 在 [a,b] 区间内的根。 方程在 [a,b] 内可能有多个根,但 fzero 只给出一个
参数 f 可通过以下方式给出:
fzero('x^3-3*x+1',2); f=inline('x^3-3*x+1'); fzero(f,2) fzero(@(x)x^3-3*x+1,2);
方程可能有多个根,但 fzero 只给出距离 x0 最近的一个 x0 是一个标量,不能缺省 fzero 先找出一个包含 x0 的区间,使得 f 在这个区间 两个端点上的函数值异号,然后再在这个区间内寻找方程 f=0 的根;如果找不到这样的区间,则返回 NaN。 由于 fzero 是根据函数是否穿越横轴来决定零点,因 此它无法确定函数曲线仅触及横轴但不穿越的零点,如 |sin(x)| 的所有零点。
Matlab 符号方程求解器
solve s=solve(f,v):求方程关于指定自变量的解; s=solve(f):求方程关于默认自变量的解。
f 可以是用字符串表示的方程,或符号表达式; 若 f 中不含等号,#43;1=0 >> syms x; f=x^3-3*x+1; >> s=solve(f,x) >> s=solve('x^3-3*x+1','x') >> s=solve('x^3-3*x+1=0','x')
x
z
3
x2 3 y2 28
>> [x,y,z]=solve('x+2*y-z=27','x+z=3', ...
'x^2+3*y^2=28','x','y','z')
输出变量的顺序要书写正确!
solve 在得不到解析解时,会给出 数值解。
例:解方程组
x 2 y z 27
x
z
3
x5 3 y2 28
[x,f,h]=fsolve(f,x0)返回一元或者多元函数f在x0附近的一个零点, 其中x0为迭代初值,f返回f在x0的函数值,应该接近0;h返回值如 果大于0,说明计算结果可靠,否则计算结果不可靠。
linsolve(A,b):解线性方程组。
solve(f,v):求方程关于指定自变量的解,f 可以是用字符串 表示的方程、符号表达式或符号方程; solve 也可解方程组(包含非线性); 得不到解析解时,给出数值解。
例 求下列方程组在原点附近的解
x
4y
1 8
x2
0
4x y
1
ex
1
10
>>fun=inline(‘[-x(1)+4*x(2)+x(1)^2/8,4*x(1)-
x(2)+exp(x(1))/10-1]’)
>>[x,f,h]=fsolve(fun,[0,0])
fzero ,fsolve只能求实根
f 不是方程!也不能使用符号表达式!
例:>> fzero('sin(x)',10)
>> fzero(@sin,10)
>> fzero('x^3-3*x+1',1) >> fzero('x^3-3*x+1',[1,2])
>> fzero('x^3-3*x+1',[-2,0]) >> f=inline('x^3-3*x+1'); >> fzero(f,[-2,0])
>> [x,y,z]=solve('x+2*y-z=27','x+z=3', ...
'x^5+3*y^2=28','x','y','z')
求解方程函数小结 roots(p):多项式的所有零点,p 是多项式系数向量。
fzero(f,x0):求 f=0 在 x0 附近的根,f 可以使用 inline、 字符串、或 @,但不能是方程或符号表达式!
线性方程组求解
线性方程组求解
linsolve(A,b):解线性方程组 Ax b
例:解方程组
x
2yz xz3
2
x 3y 8
>> A=[1 2 –1; 1 0 1; 1 3 0]; >> b=[2;3;8]; >> x=linsolve(A,b)
b是列向量!
X=A\b
非线性方程的根
Matlab 非线性方程的数值求解 fzero(f,x0):返回一元函数 f在 x0 附近的根。
>>fun=inline(‘x*sin(x^2-x-1)’,’x’) >>fplot(fun,[-2,-0.1]);grid on >>x1=fzero(fun,[-1,-1.2]),x2=fzero(fun,[-1.2,-0.1]) 或x1=fzero(fun,-1.6),x2=fzero(fun,-0.6) 或[x1,f1,h1]=fsolve(fun,-1.6), [x2,f2,h2]=fsolve(fun,-0.6)