用MATLAB求曲线交点

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matlab在两个数据点之间插值一条曲线的方法

matlab在两个数据点之间插值一条曲线的方法

一、插值的定义在数学和计算机科学中,插值是指在已知数据点的基础上,利用插值算法来估算出在这些数据点之间未知位置上的数值。

插值可以用于生成平滑的曲线、曲面或者函数,以便于数据的分析和预测。

二、matlab中的插值方法在matlab中,有多种插值方法可以用来在两个数据点之间插值一条曲线。

这些方法包括线性插值、多项式插值、样条插值等。

下面我们将逐一介绍这些方法及其使用场景。

1. 线性插值线性插值是最简单的插值方法之一。

它的原理是通过已知的两个数据点之间的直线来估算未知位置上的数值。

在matlab中,可以使用interp1函数来进行线性插值。

该函数的调用格式为:Y = interp1(X, Y, Xq, 'linear')其中X和Y分别是已知的数据点的横纵坐标,Xq是待估算数值的位置,'linear'表示使用线性插值方法。

使用线性插值可以快速地生成一条近似直线,但是对于非线性的数据分布效果可能不佳。

2. 多项式插值多项式插值是利用多项式函数来逼近已知数据点之间的曲线。

在matlab中,可以使用polyfit和polyval函数来进行多项式插值。

polyfit函数用于拟合多项式曲线的系数,polyval函数用于计算多项式函数在给定点的数值。

多项式插值的优点是可以精确地通过已知数据点,并且可以适用于非线性的数据分布。

3. 样条插值样条插值是一种比较常用的插值方法,它通过在每两个相邻的数据点之间拟合一个低阶多项式,从而保证整条曲线平滑且具有良好的拟合效果。

在matlab中,可以使用splinetool函数来进行样条插值。

样条插值的优点是对于非线性的数据分布可以有较好的拟合效果,且能够避免多项式插值过拟合的问题。

4. 三角函数插值三角函数插值是一种常用的周期性数据插值方法,它利用三角函数(如sin和cos)来逼近已知数据点之间的曲线。

在matlab中,可以使用interpft函数来进行三角函数插值。

matlab应用解析作业

matlab应用解析作业

MATLAB应用解析第2章1.创建double的变量,并进行计算。

(1) a=87,b=190,计算 a+b 、a-b 、a*b 。

(2) 创建 uint8 类型的变量,数值与(1)中相同,进行相同的计算。

(1)>> a=87a =87>> b=190b =190>> a+bans =277>> a-bans =-103>> a*bans =16530(2)>> c=uint8(87)c =87>> d=uint8(190)d =190>> c+dans =255>> c-dans =>> c*dans =2552.计算:(1) ()sin 60(2) e 3 (3) 3cos 4⎛⎫π ⎪⎝⎭(1)>> sind(60)ans =0.8660(2)>> exp(3)ans =20.0855(3)>> cos(3*pi/4)ans =-0.70713.设2u =,3v =,计算: (1) 4log uv v(2)()22e u v v u +-(3)(1) >> u=2;>> v=3;>> 4*u*v/log(v)ans =21.8457(2)>> (exp(u)+v)^2/(v^2-u)ans =15.4189(3)>> sqrt(u-3*v)/(u*v)ans =0 + 0.4410i4.计算如下表达式:(1) ()()3542i i -+(2) ()sin 28i -(1)>> (3-5*i)*(4+2*i)ans =22.0000 -14.0000i(2)>> sin(2-8*i)ans =1.3553e+03 + 6.2026e+02i5.判断下面语句的运算结果。

两条曲线交点matlab函数

两条曲线交点matlab函数

P2(k,:)=(A\B)'; % 解方程组,得到交点坐标endP=[P1;P2]; % 两种情况的交点合并P=sortrows(P,1); % 按横坐标排序% 函数到此结束,保存到intp.m文件中% 下面是接你的主程序来的,就是添在你画图那段程序后面XA=AAAA;YA=normpdf(AAAA,AA,AAA);XB=BBBB;YB=normpdf(BBBB,BB,BBB);XC=CCCC;YC=normpdf(CCCC,CC,CCC);P1=intp(XA,YA,XB,YB); % A,B交点,调用上面保存的那个intp函数P2=intp(XB,YB,XC,YC); % B,C交点P3=intp(XC,YC,XA,YA); % C,A交点P=[P1;P2;P3];% plot(XA,YA,XB,YB,XC,YC)hold onplot(P(:,1),P(:,2),'ro')hold offstr=cell(size(P,1),1);for k=1:size(P,1)str{k}=sprintf('(%2.2g,%2.2g)',P(k,1),P(k,2));endtext(P(:,1),P(:,2),str)% 主程序到此结束引言曾经思考过曲面求交,结果发现是学术界的一个难题,并且也想出了一个当前广泛使用方法原理一样的近似解法(追踪法)。

当然网上也有很多方法,只不过那些方法非常粗糙,无非就是meshgrid出离散网格,比较两曲面在某位置的坐标是否在某一精度范围内,然后标记显示之。

这个方法仅仅当离散网格非常细的时候才比较精确。

除此之外,还有个非常严重的问题:上面的“精度范围”不是你随心所欲给的,而且也没规律寻找,当给得不恰当的时候,在格点处两曲面点作比较,会出很多个符合要求的点,或者一个也没有。

这样就会使得交线非常曲折,甚至断裂等,严重影响精确度。

———————————————————分割线————————————————————————当然,既然有曲面求交,那么也有曲线求交,其基本结构就是两曲线求交。

MATLAB中的曲线拟合与插值

MATLAB中的曲线拟合与插值

MATLAB 中的曲线拟合和插值在大量的使用领域中,人们经常面临用一个分析函数描述数据(通常是测量值)的任务。

对这个问题有两种方法。

在插值法里,数据假定是正确的,要求以某种方法描述数据点之间所发生的情况。

这种方法在下一节讨论。

这里讨论的方法是曲线拟合或回归。

人们设法找出某条光滑曲线,它最佳地拟合数据,但不必要经过任何数据点。

图11.1说明了这两种方法。

标有'o'的是数据点;连接数据点的实线描绘了线性内插,虚线是数据的最佳拟合。

11.1 曲线拟合曲线拟合涉及回答两个基本问题:最佳拟合意味着什么?应该用什么样的曲线?可用许多不同的方法定义最佳拟合,并存在无穷数目的曲线。

所以,从这里开始,我们走向何方?正如它证实的那样,当最佳拟合被解释为在数据点的最小误差平方和,且所用的曲线限定为多项式时,那么曲线拟合是相当简捷的。

数学上,称为多项式的最小二乘曲线拟合。

如果这种描述使你混淆,再研究图11.1。

虚线和标志的数据点之间的垂直距离是在该点的误差。

对各数据点距离求平方,并把平方距离全加起来,就是误差平方和。

这条虚线是使误差平方和尽可能小的曲线,即是最佳拟合。

最小二乘这个术语仅仅是使误差平方和最小00.20.40.60.81-2024681012xy =f (x )Second O rder C urv e Fitting图11.1 2阶曲线拟合在MATLAB 中,函数polyfit 求解最小二乘曲线拟合问题。

为了阐述这个函数的用法,让我们以上面图11.1中的数据开始。

» x=[0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1]; » y=[-.447 1.978 3.28 6.16 7.08 7.34 7.66 9.56 9.48 9.30 11.2];为了用polyfit ,我们必须给函数赋予上面的数据和我们希望最佳拟合数据的多项式的阶次或度。

如果我们选择n=1作为阶次,得到最简单的线性近似。

Matlab上机实验题及参考解答

Matlab上机实验题及参考解答

Matlab上机实验题及参考解答目录实验一Matlab初步实验 (2)一matlab基本功能介绍 (2)二Matlab扩展功能 (2)三练习 (2)四练习题参考解答 (3)实验二概率模型实验 (5)一复习 (5)二事件的响应 (5)三Matlab中随机数字的生成与处理 (5)四练习 (5)五练习题参考解答 (5)实验三插值与拟合 (7)实验四线性规划与非线性规划 (8)4.1 实验目的 (8)4.2 实验内容 (9)4.3 综合练习 (10)4.4 课外作业 (11)实验五数值计算 (12)5.1 实验目的 (12)5.2 实验内容 (12)4.3 综合练习 (15)4.4 课外作业 (15)实验六计算机图像处理 (16)6.1 实验目的 (16)6.2 实验内容 (16)6.3 综合练习 (17)6.4 课外作业 (19)实验七综合练习 (19)7.1 实验目的 (19)7.2 实验内容 (19)7.3 综合练习 (20)7.4 课外作业 (21)实验一 Matlab 初步实验 一 matlab 基本功能介绍1 编程环境2语法规范:for … end; if …else if …end; 3 矩阵运算 4 图形绘制二 Matlab 扩展功能1 编程练习:(1) 绘出序列kk x x r r 0(1),0.2083=+=;(2) 绘出曲线rtx t x e t 0(),0=>2 扩展功能(1) 矩阵中全部数据、部分数据的截取、更改; (2) 矩阵的初始化与赋值如:A=zeros(5,5); A(2:2:)=[1,2 3 4 5] 3 微积分基础(见实验4) 符号计算三 练习(课上编程完成下列练习,课后上机验证) 1 求和S=1+2+3+…+100; 2 求和e 1111!2!10!1...=++++3求和S 1112310!1...=++++4设A 234576138⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 求A 的逆、特征值和特征向量;验证Ax=λx 5 画函数图()011mrtm x x t x e x -=⎛⎫+- ⎪⎝⎭6 展开 (x-1)(x-2)…(x-100)7 因式分解 x 8—y 8; 因数分解200520068 求极限312lim +∞→⎪⎭⎫⎝⎛++n n n n9 )](sin[cos 22x x y += 求dxdy10 求积分x xdx 10ln ⎰11 求积分3⎰并且画出所求的平面区域12 设x+2y=1, 2x+3y=6, y=2x 2, 画出各个方程图形,求出曲线交点.四 练习题参考解答%MatlabTrain1.m clear all % 2nd e=1; temp=1; for I=1:1:10temp=temp*I; e=e+1/temp; end e%%%%%%%%%%% clear all % 3nd S=0; temp=1;for I=1:1:100temp=temp*I; endfor J=1:1:temp S=S+1/J; end S%%%%%%%%%%%%%% clear all % 11ndx=linspace(0,4); y=1./sqrt(x.^5+1); plot(x,y) for t=1:0.1:3yt=1./sqrt(t.^5+1);hold online([t,t],[0,yt]);end%fill(t,yt,'b') %%%%%%%%%%%%% clear all% 12ndx=linspace(-2,2);y=[0.5-0.5*x; 2-2/3.*x; 2*x.^2]; plot(x,y)grid实验二概率模型实验一复习1 小结上次编程练习中存在的问题,讲述部分习题答案2 画图命令介绍:line二事件的响应(1) 获取鼠标的位置%MatlabTrain2.mclear all% 鼠标响应p=ginput(3)plot(p(:,1),p(:,2),'r*')(2) 键盘输入相应t=input('How many apples? t=');m=t+3三Matlab中随机数字的生成与处理1 随机数的生成2 产生随机数字3 产生某区间的整数4 生日模拟问题的Montecaro法设计技术、思路学生尝试编程四练习(1) 编程验证人数在不同年龄段的生日的概率计算(2) 编程实现游戏”聪明伶俐100分”(3) 编程实现两家电影院的座位数问题(4) 编程实现某图形面积的计算五练习题参考解答(1) 生日问题程序示例:%birthPro.mn=0;nStudents=30;for I=1:1000 %how many times testy=0;x=1+floor(365*rand(1,nStudents));%get nStudents random numbersfor J=1:nStudents-1for K=J+1:nStudentsif x(J)==x(K)y=1;break;endendendn=n+y;%count, n times of that there are two people's dirthday in the same dayendfreq=n/I % caculating the frequently(2) 编程实现游戏”聪明伶俐100分”参考答案%MatlabTrain2.mclear all% 鼠标响应x=floor(10*rand(1,4))t=input('填入四个数字[n1 n2 n3 n4]=');flag=0;A=0;B=0;for I=1:1:8flag=flag+1;A=0;B=0;if t==xswitch flagcase 1disp('聪明绝顶!');case 2disp('聪明!');case 3disp('有点聪明!');case 4disp('还可以!');case 5disp('聪明伶俐100分!');case 6disp('聪明伶俐90分!');case 7disp('聪明伶俐85分!');case 8disp('聪明伶俐80分!');otherwisedisp('赫赫!');endbreak;endfor J=1:1:4for K=1:1:4if x(J)==t(K) & J==KA=A+1;else if x(J)==t(K) & J~=KB=B+1;endendendends='AABB';s(1)=INT2STR(A);s(3)=INT2STR(B);disp(s);t=input('不重复填入四个数字[n1 n2 n3 n4]=');endif flag>0disp('太烂了! 正确答案是:');xend实验三插值与拟合一复习讲述聪明伶俐100分的编程中的问题二插值三拟合课堂练习2 某之股票价格from 2003 09 01 to 2004 01 02,试进行插值、拟合%TimerS.m%from 2003 09 01 to 2003 01 02clear all;dataST=[15.09 14.7514.95 14.722.88 21.8619.82 19.09];plot(dataST)四课外练习112)进行多项式拟合,求出拟合多项式,并求出多项式在t=4, 5处的值.实验四线性规划与非线性规划4.1 实验目的1 用Matlab求解线性规划2 用Matlab求解非线性规划4.2 实验内容4.2.1 线性规划求解实用格式:x=lp(c, A, b, xLB,xUB,x0,nEq)可以求解下列线性规划模型:min f=c’xs.t. Ax=<=b(其中前nEq个约束为等式约束,即等式约束的个数,其余是不等式约束<=) xLB<=x<=xUB函数中x0参数是算法迭代的初始点,任意取值例1 求解下列线性规划1)123123123123min2..360210200,1,2,3jz x x xs t x x xx x xx x xx j=--+⎧⎪++≤⎪⎪-+≤⎨⎪+-≤⎪≥=⎪⎩,2)1235635623416367min..3621060,1,,7jz x x x x xs t x x xx x xx xx x xx j=-++-⎧⎪++=⎪⎪+-=⎪⎨-+=⎪⎪++=⎪≥=⎪⎩例1求解示例c=[-2 -1 1]';%book page 72 Number 16-1A=[3 1 1;1 -1 2;1 1 -1];b=[60 10 20]';xlb=[0 0 0]';xub=[inf inf inf]';x0=[0 0 0]'; x=lp(c,A,b,xlb,xub,x0,0)% x=(15 5 0)'例2 求解示例c2=[1 -1 1 0 1 -1 0]';%book page 72 Number 16-3A2=[0 0 3 0 1 1 0;...0 1 2 -1 0 0 0;...-1 0 0 0 0 1 0;...0 0 1 0 0 1 1];b2=[6 10 0 6]';xlb2=[0 0 0 0 0 0 0]';xub2=[inf inf inf inf inf inf inf]';x02=[0 0 0 0 0 0 0]';x2=lp(c2,A2,b2,xlb2,xub2,x02,4)% unbounded4.2.2 非线性规划1)命令格式1:[X, OPTIONS]=constr(‘FUN’, X, OPTIONS,VLB,VUB)2)命令格式2:X=FMINCON(FUN,X0,A,B,Aeq,Beq)% minimizes FUN subject to the linear equalities% Aeq*X = Beq as well as A*X <= B. (Set A=[] and B=[] if no inequalities exist.)例2 求解非线性规划y x x x x s t x3211221min22 ..1=++-≤-求解示例%unconop.mfunction y=unconop(x)y=x(1).^3+2*x(1).*x(2)+2*x(2).^2;%book page 148 ex.7-1 后建立调用函数xx=fmincon('unconop',[0 0]',[-1 0],-1,[],[])%book page 148 ex.7-1 4.3 综合练习学生独立编写程序,求解一个含有2个变量的线性规划问题,要求:1)编写程序,把可行域画上阴影;2)求出最优解,在可行域上标出最优解;3)求出基本解,并在上图中表示出来;4)求出基本可行解,观察单纯形方法迭代时,顶点的变化.可行域画图与表出阴影示例:syms x y[u(1),v(1)]=solve('y=x+2','y=2*x');%求出交点坐标[u(2),v(2)]=solve('y=-x+2','y=2*x');[u(3),v(3)]=solve('y=x+2','y=-x+2');x=linspace(0,3,5); %直线作图y=[2*x;-x+2;x+2];line(x,y); gridpatch(double(u),double(v),'b'); 运行结果:4.4 课外作业1 求解线性规划131223min ..250.530,1,2,3i x x s t x x x x x i +⎧⎪+≤⎪⎨+=⎪⎪≥=⎩ (1) 求解线性规划;x *=()(2) 目标函数中c 1由1变为(-1.25)时求最优解;(3) 目标函数中c 1由1变为(-1.25),c 3由1变为2时求最优解;(4) 约束条件中53b ⎛⎫= ⎪⎝⎭变为21b -⎛⎫'= ⎪⎝⎭时,求解;(5) 约束条件中53b ⎛⎫= ⎪⎝⎭变为23b ⎛⎫'= ⎪⎝⎭时,求解[刁在筠,运筹学(第二版),高等教育出版社,2004,01 p74第20题]2 求解非线性规划y x x x x x x x 3221122233min 2223=++++ 注:无约束非线性规划问题, 命令:fminunc子函数% unconop.mfunction y=unconop(x)y=x(1).^2+2*x(1).*x(2)+2*x(2).^2+2*x(2).*x(3)+3*x(3).^2;%book page 148 ex.7-1 主函数:xx=fminunc('unconop',[0.1 0.1 1]')思考:绘出两个变量的线性规划问题的可行域、标出可行的整数解和求出可行解;演示单纯形方法的迭代过程,如j z x x s t x x x x x j 121212min 2..360200,1,2=--⎧⎪+≤⎪⎪+≤⎨⎪⎪≥=⎪⎩实验五 数值计算5.1 实验目的1 掌握代数数值计算2 掌握常微分方程数值计算5.2 实验内容5.2.1 关于多项式设多项式1110()n n n n p x a x a x a x a --=++++表示为110[,,,,]n n p a a a a -=1)求多项式的根 roots(p) %求出p(x)=0的解。

Matlab基础及其应用 第4章 图形绘制

Matlab基础及其应用 第4章 图形绘制
%设置曲线标记为圆
'MarkerIndices',[1 31 61 91 121],... %在4个点显示标记
'MarkerEdgeColor','r',...
%设置曲线标记外框为红色
'MarkerFaceColor','y',...
%设置曲线标记内填充黄色
'MarkerSize',8)
%设置曲线标记大小为8
用法:
fplot(funx, funy, lims)
其中,funx、funy代表函数,通常采用函数句柄的形式。li
ms为参数函数funx和funy的自变量的取值范围,用二元向量
[tmin,tmax]描述。例如,例4.1也可以用以下命令实现:
>> fplot(@(t)sin(t)+sin(2*t), @(t)cos(t)-cos(2*t), [0,2*pi])
t1=linspace(0,3*pi,90);
x=cos(t1)+t1.*sin(t1);
t2=linspace(0,2*pi,50);
y=sin(t2)-t2.*cos(t2);
plot(t1,x,t2,y);
4.1 二维曲线的绘制
MATLAB基础与应用教程
4.1.1 绘制二维曲线
2.fplot函数
支持的TeX字符串中,用\bf、\it、\rm标识符分别定义字形
为加粗、倾斜和常规字体。
表4.5中的各个字符既可以单独使用,又可以和其他字符及
命令联合使用。为了将控制字符串、TeX标识符与输出字符
分隔开来,可以用大括号界定控制字符串以及受控制字符串

MATLAB基础教程-薛山第二版-课后习题答案

MATLAB基础教程-薛山第二版-课后习题答案
4.给定以下3个向量:
nums1=[7 1 3 5 32 12 1 99 10 24];
nums2=[54 1 456 9 20 45 48 72 61 32 10 94 11];
nums3=[44 11 25 41 84 77 998 85 2 3 15];
编写脚本文件创建相应的3个向量:newNums1、newNums2和newNums3,分别包含以上3个向量中从第一元素开始且间隔取值的元素。
矩阵是一个二维数组,所以矩阵的加、减、数乘等运算与数组运算是一致的。但有两点要注意:
(1)对于乘法、乘方和除法等三种运算,矩阵运算与数组运算的运算符及含义都不同:矩阵运算按线性变换定义,使用通常符号;数组运算按对应元素运算定义,使用点运算符;
(2)数与矩阵加减、矩阵除法在数学是没有意义的,在MATLAB中为简便起见,定义了这两类运算
6.设 , , , ,判断下面表达式的值。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
clear,clc
a=39;b=58;c=3;d=7;
a>b,a<c,a>b&&b>c,a==d,a|b>c,~~d
7.编写脚本,计算上面第2题中的表达式。
clear,clc
disp('sin(60)=');
disp(sind(60))
实验04051002MATLAB科学计算及绘图
操作成绩
报告成绩
1
1)熟悉MATLAB所提供的常用数值计算的函数(方程(组)的求解、插值、拟合);
2)掌握MATLAB二维图形绘制命令及其图形控制(plot、loglog、contour、polar等);

利用Matlab解决常见数学问题的案例分析

利用Matlab解决常见数学问题的案例分析

利用Matlab解决常见数学问题的案例分析概述:Matlab是一款流行的科学软件,广泛应用于数学建模、数据分析、图像处理等领域。

本文将通过几个实际案例,介绍如何利用Matlab解决常见的数学问题,并分析其解决方法和效果。

案例一:线性方程组的求解线性方程组是数学中常见的问题之一。

假设有如下线性方程组:3x + 2y = 14x - 3y = 5可以使用Matlab中的线性方程组求解函数`linsolve`来求解。

首先,定义系数矩阵A和常数矩阵b,并调用`linsolve`函数求解方程组:```matlabA = [3 2; 4 -3];b = [1; 5];x = linsolve(A, b);```运行上述代码后,可以得到方程组的解x为:x = 3y = -2案例二:函数曲线绘制Matlab具有强大的绘图功能,可以绘制各种函数曲线。

例如,我们可以绘制正弦函数sin(x)在区间[-2π,2π]上的曲线。

首先,定义x的取值范围,并计算对应的y 值:```matlabx = -2*pi:0.1:2*pi;y = sin(x);```接下来,使用`plot`函数将曲线绘制出来:```matlabplot(x, y);```运行代码后,可以得到正弦函数的曲线图。

案例三:最小二乘拟合最小二乘拟合是一种常见的曲线拟合方法,用于将一组数据拟合成一条曲线。

假设有一组离散的数据点,我们希望找到一个曲线来拟合这些数据。

在Matlab中,可以使用`polyfit`函数进行最小二乘拟合。

例如,假设有一组数据:x = [1 2 3 4 5];y = [0.5 2.5 2 4 3.5];可以使用`polyfit`函数进行线性拟合:```matlabp = polyfit(x, y, 1);```其中,第一个参数x是自变量的取值,第二个参数y是因变量的取值,第三个参数1表示进行一次多项式拟合。

拟合的结果保存在向量p中,p(1)为拟合曲线的斜率,p(2)为截距。

matlab点到曲线的距离的函数

matlab点到曲线的距离的函数

Matlab点到曲线的距离的函数引言在数学和工程领域中,我们经常需要计算点到曲线的距离。

Matlab作为一种强大的数值计算和数据处理工具,提供了丰富的函数和工具箱来处理这类问题。

本文将介绍如何使用Matlab编写一个函数来计算点到曲线的距离,并提供详细的示例和说明。

问题描述给定一个曲线和一个点,我们的目标是计算该点到曲线的最短距离。

这个问题在很多应用中都非常重要,比如计算机图形学、机器人路径规划、信号处理等领域都会涉及到点到曲线的距离计算。

解决方案为了解决这个问题,我们可以使用Matlab中的插值函数和优化算法来逼近曲线并计算最短距离。

步骤1:曲线插值首先,我们需要对给定的曲线进行插值,以便能够在任意位置计算曲线的坐标。

Matlab提供了多种插值函数,包括线性插值、样条插值和多项式插值等。

根据具体的应用场景和曲线的特点,我们可以选择适当的插值方法。

步骤2:计算距离一旦我们得到了插值曲线,就可以使用距离公式来计算点到曲线的距离。

在二维平面上,点到曲线的距离可以通过计算点到曲线上最近点的欧氏距离来得到。

在三维空间中,点到曲面的距离可以通过计算点到曲面上最近点的欧氏距离来得到。

步骤3:优化算法如果曲线比较复杂或者点到曲线的距离比较大,直接计算最短距离可能会比较耗时。

为了提高计算效率,我们可以使用优化算法来逼近最短距离。

Matlab提供了多种优化算法,包括遗传算法、模拟退火算法和粒子群算法等。

根据具体的问题和需求,我们可以选择适当的优化算法来求解最短距离。

代码实现下面是一个使用Matlab编写的点到曲线距离计算函数的示例代码:function distance = point_to_curve_distance(curve, point)% Step 1: Curve interpolationinterpolated_curve = interp1(curve(:,1), curve(:,2), linspace(min(curve(:, 1)), max(curve(:,1)), 1000), 'spline');% Step 2: Calculate distancedistances = sqrt((interpolated_curve(:,1) - point(1)).^2 + (interpolated_c urve(:,2) - point(2)).^2);distance = min(distances);end在这个示例代码中,我们首先对给定的曲线进行样条插值,得到一个更加平滑的曲线。

最新matlab曲线拟合方法大全

最新matlab曲线拟合方法大全

.y=polyval(p,x,[],mu)
用x=(x-u1)/u2代替x,其中mu是一个 二维向量[u1,u2], u1=mean(x),u2=std(x),通过这 样处理数据,使数据合理化。
[y,delta]=polyval(p,x,s) [y,delta]=polyval(p,x,s,mu) 产生置信区间y±delta。如果误差结果服从 标准正态分布,则实测数据落在y±delta区 间内的概率至少为50%。
[p,s,mu]=polyfit(x,y,n)
返回多项式的系数,mu是一个二维向量 [u1,u2],u1=mean(x),u2=std(x),对 数据进行预处理
x=(x-u1)/u2
(2)Polyval函数 利用该函数进行多项式曲线拟合评价
y=polyval(p,x) 返回n阶多项式在x处的值,x可以是一个矩 阵或者是一个向量,向量p是n+1个以降序 排列的多项式的系数。
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30
>> a=polyfit(x,y,2) a=
-0.2003 8.9782 -72.2150 >> poly2str(a,'x') ans =
-0.20031 x^2 + 8.9782 x 72.215 >> x1=17:0.1:29; >> y1=0.20031*x1.^2+8.9782*x172.215; >> hold on;plot(x1,y1,'b')
25合的数据smooth平滑响应数据平滑响应数据confint计算拟合系数估计值的置信区间边界计算拟合系数估计值的置信区间边界differentiate对于拟合结果求微分对于拟合结果求微分integrate对于拟合结果求积分对于拟合结果求积分predint对于新的观察量计算预测区间的边界对于新的观察量计算预测区间的边界datastates返回数据的描述统计量返回数据的描述统计量feval估计一个拟合结果结果或拟合类型估计一个拟合结果结果或拟合类型plot画出数据点拟合线预测区间异画出数据点拟合线预测区间异常值点和残差常值点和残差2

matlab 多条曲线拟合公式

matlab 多条曲线拟合公式

MATLAB是一种非常强大的数学软件,它可以用来进行数值计算、数据分析、图形展示等多种功能。

在MATLAB中,拟合多条曲线是一个常见的需求,它可以用来分析多种因素对某一变量的影响,也可以用来预测未来的趋势。

在本文中,我们将讨论MATLAB中拟合多条曲线的公式及其实现方法。

1. 多条曲线拟合的常见公式在MATLAB中,拟合多条曲线的常见公式包括多项式拟合、曲线拟合、曲线拟合等。

其中,多项式拟合是一种最常见的方法,它可以用来拟合多项式函数,一般形式为:y = a0 + a1*x + a2*x^2 + ... + an*x^n其中,y是因变量,x是自变量,a0、a1、a2等是多项式的系数,n是多项式的阶数。

使用MATLAB的polyfit函数可以实现多项式拟合。

2. 多条曲线拟合的实现方法在MATLAB中,拟合多条曲线的实现方法主要包括使用polyfit函数进行多项式拟合、使用curve fitting工具箱进行曲线拟合等。

下面我们将分别介绍这两种方法的具体实现步骤。

2.1 使用polyfit函数进行多项式拟合polyfit函数是MATLAB中用来进行多项式拟合的函数,它的基本用法是:p = polyfit(x, y, n)其中,x和y是要拟合的数据点的自变量和因变量,n是多项式的阶数。

p是多项式的系数,它可以通过polyval函数来计算拟合后的曲线。

以下是一个具体的例子:x = [1, 2, 3, 4, 5];y = [2, 3, 5, 7, 11];p = polyfit(x, y, 2);f = polyval(p, x);plot(x, y, 'o', x, f, '-');2.2 使用curve fitting工具箱进行曲线拟合除了polyfit函数,MATLAB还提供了curve fitting工具箱,它可以用来进行更加复杂的曲线拟合。

使用curve fitting工具箱进行曲线拟合的基本步骤如下:(1) 导入数据:使用importdata函数导入要拟合的数据。

matlab手动绘制圆滑曲线的方法

matlab手动绘制圆滑曲线的方法

Matlab是一种强大的工具,可以用来绘制各种复杂的图形,包括圆滑曲线。

绘制圆滑曲线可以通过手动方式来实现,下面将介绍几种在Matlab中手动绘制圆滑曲线的方法。

方法一:使用曲线拟合工具箱1. 在Matlab中,可以使用曲线拟合工具箱来实现圆滑曲线的绘制。

导入需要绘制的数据点,然后使用曲线拟合工具箱中的函数来拟合这些数据点,最终得到圆滑曲线。

2. 通过调整拟合参数和曲线类型,可以得到不同形状的圆滑曲线,满足不同需求。

曲线拟合工具箱提供了丰富的参数设置和可视化工具,可以帮助用户更好地理解和调整拟合结果。

3. 使用曲线拟合工具箱可以快速实现圆滑曲线的绘制,并且可以通过交互式操作实时调整参数,非常方便。

方法二:手动绘制1. 如果不想使用曲线拟合工具箱,也可以通过手动方式来绘制圆滑曲线。

需要计算出圆滑曲线的参数方程,然后根据参数方程逐点绘制曲线。

2. 在Matlab中,可以使用plot函数来逐点绘制曲线,通过调整绘制步长和参数方程可以得到不同密度和平滑度的圆滑曲线。

3. 手动绘制的方法需要一定的数学基础和编程经验,但可以实现更精细的控制和定制,适用于特定要求较高的场合。

Matlab手动绘制圆滑曲线的方法多种多样,可以根据具体需求选择合适的方法来实现。

通过曲线拟合工具箱可以快速实现圆滑曲线的绘制,而手动绘制则更加灵活和精细。

希望本文介绍的方法可以帮助读者更好地应用Matlab绘制圆滑曲线。

方法三:使用样条插值1. 样条插值是一种常用的数值分析方法,可以用来实现圆滑曲线的绘制。

在Matlab中,可以使用内置的插值函数来进行样条插值,从而得到圆滑的曲线。

2. 通过插值函数,可以将给定的离散数据点拟合成一条光滑的曲线。

在Matlab中,可以使用interp1函数来进行一维插值,或者使用griddata函数进行二维插值,得到平滑的曲线。

3. 样条插值的优点是可以通过调整插值节点的数量和位置来控制曲线的平滑度和细节,适用于需要精细控制曲线形状的情况。

matlab连接曲线的极大值和极小值点

matlab连接曲线的极大值和极小值点

matlab连接曲线的极大值和极小值点在MATLAB中,可以使用多种方法来找到曲线的极大值和极小值点。

本文将详细介绍几种常用的方法,并提供相应的MATLAB代码。

方法一:导数法导数法是最常用的方法之一,它基于函数在极值点处的导数为零。

可以通过以下步骤来实现:1.定义函数。

首先,我们需要定义一个函数。

例如,考虑以下函数:```matlabfunction y = f(x)y = x.^2 - 2*x + 1;end```2.计算导数。

使用`diff`函数来计算函数的一阶导数,然后使用`solve`函数找到导数为零的点。

以下是具体代码:```matlabsyms xdf = diff(f(x), x);sol = solve(df, x);```请注意,`diff`函数生成的结果是一个符号表达式,因此我们需要使用符号变量`x`,而不是数值变量。

3.计算函数值。

通过将找到的极值点带入原函数,计算对应的函数值。

以下是具体代码:```matlabmax_points = double(subs(f(x), sol));```由于符号表达式不能直接求值,我们需要通过`subs`函数将符号表达式转换为数值,并使用`double`函数将结果转换为双精度数。

4.绘制结果。

可以将极大值和极小值点绘制在原曲线上。

以下是具体代码:```matlabx_vals = linspace(-10, 10, 1000);y_vals = f(x_vals);plot(x_vals, y_vals);hold on;scatter(sol, max_points, 'r', 'filled');hold off;```通过使用`linspace`函数生成一系列x值,并使用原函数计算对应的y值。

然后,使用`plot`函数绘制原曲线,并使用`scatter`函数绘制极值点。

方法二:局部极值法局部极值法是一种基于局部最大值和最小值的方法,它通过与相邻点进行比较来找到这些点。

matlab 点画出平滑曲线 简单方法

matlab 点画出平滑曲线 简单方法

(原创实用版4篇)编制人员:_______________审核人员:_______________审批人员:_______________编制单位:_______________编制时间:_______________序言下载提示:该文档由本店铺原创并精心编排,下载后,可根据实际需要进行调整和使用,希望能够帮助到大家,谢射!(4篇)《matlab 点画出平滑曲线简单方法》篇1在 MATLAB 中,画出平滑曲线的简单方法有两种:1. 拟合方法:使用 polyfit 函数对数据点进行拟合,然后使用 polyval 函数求出拟合曲线上的点的值,最后使用 plot 函数将拟合曲线画出。

具体步骤如下:a. 定义数据点矩阵 X;b. 使用 polyfit 函数对数据点进行拟合,设置拟合次数(如二次拟合,使用 cpolyfit 函数);c. 使用 polyval 函数求出拟合曲线上的点的值,设置参数为拟合系数和数据点矩阵 X;d. 使用 plot 函数将拟合曲线画出。

2. 插值方法:使用 spcrv 函数对数据点进行插值,然后使用 plot 函数将插值曲线画出。

具体步骤如下:a. 定义数据点矩阵 X;b. 使用 spcrv 函数对数据点进行插值,设置插值次数和插值点数;c. 使用 values 函数求出插值曲线上的点的值;d. 使用 plot 函数将插值曲线画出。

需要注意的是,在使用以上方法画出平滑曲线前,需要先将数据点矩阵 X 中的数据点按照横坐标排序,以便得到正确的插值或拟合结果。

《matlab 点画出平滑曲线简单方法》篇2在 MATLAB 中,画出平滑曲线的简单方法有两种:1. 拟合方法:使用 polyfit 函数进行拟合,然后使用 polyval 函数求出每个横坐标对应的值,最后使用 plot 函数绘制平滑曲线。

具体步骤如下:- 定义横坐标和纵坐标的向量 x 和 y;- 使用 polyfit 函数对数据进行拟合,设置拟合次数(如二次拟合,使用cpolyfit 函数);- 使用 polyval 函数根据拟合系数求出每个横坐标对应的值,得到平滑曲线上的点;- 使用 plot 函数绘制平滑曲线。

matlab 点之间平滑曲线

matlab 点之间平滑曲线

MATLAB 是一种用于数学计算、数据分析、算法开发和可视化的高级技术计算语言和交互式环境。

它主要用于工程和科学应用程序中的数据分析和表示。

在 MATLAB 中,平滑曲线是一种常见的数据可视化方法,可以使用点之间的平滑曲线来展现数据的趋势和走势。

本文将介绍如何在 MATLAB 中使用点之间平滑曲线。

1. 准备数据在使用 MATLAB 绘制点之间的平滑曲线之前,首先需要准备好要绘制的数据。

可以通过导入外部数据文件或者手动输入数据来获取数据。

在 MATLAB 中,数据一般以矩阵或向量的形式存在,确保数据的准确性和完整性是绘制平滑曲线的基础。

2. 创建平滑曲线一旦数据准备就绪,就可以开始在 MATLAB 中创建平滑曲线了。

使用"plot" 函数绘制原始数据的散点图,然后使用 "smooth" 函数对散点进行平滑处理,最后使用 "plot" 函数再次在同一张图上绘制平滑后的曲线。

以下是一个简单的示例代码:```data = [1 2 3 4 5; 10 15 7 12 8];scatter(data(1,:), data(2,:)); % 绘制原始数据散点图smoothed_data = smooth(data(2,:),0.1,'rloess'); % 对数据进行平滑处理hold on;plot(data(1,:), smoothed_data, 'r-'); % 绘制平滑曲线```在这个示例中,首先创建了一个包含 x 和 y 坐标的数据矩阵,然后使用 "scatter" 函数绘制散点图。

接着使用 "smooth" 函数对散点进行平滑处理,并使用 "plot" 函数绘制平滑后的曲线。

这样就完成了点之间的平滑曲线的绘制。

3. 调整平滑参数在实际应用中,适当调整平滑参数对于得到理想的平滑效果至关重要。

matlab 参数法求曲线方程

matlab 参数法求曲线方程

文章标题:深入探究:使用 MATLAB 参数法求解曲线方程在数学建模和工程计算中,求解曲线方程是一个常见且重要的问题。

而在 MATLAB 中,参数法是一种广泛应用的方法,能够高效地求解各种类型的曲线方程。

本文将深入探讨使用 MATLAB 参数法求解曲线方程的原理、步骤和应用,帮助读者全面理解这一方法的优势和灵活性。

1. 原理解析让我们简要回顾一下曲线方程的概念。

曲线可以用方程的形式来描述,而参数方程是一种常见的描述曲线的方法,它通过参数化曲线上的点来表示整条曲线的形状。

而 MATLAB 中的参数法则是通过给定参数方程,计算出曲线上所有点的具体坐标,从而得到曲线的方程。

在使用 MATLAB 参数法求解曲线方程时,首先要确定参数方程的形式,即确定参数的数值范围、步长等相关参数,然后利用 MATLAB 提供的函数和工具,对参数进行遍历计算,得到曲线上各点的坐标,最终通过拟合或插值等方法,求解出曲线的方程。

2. 参数法在 MATLAB 中的应用参数法在 MATLAB 中有着广泛的应用,不论是求解数学模型中的曲线方程,还是在工程设计和仿真中的曲线拟合等方面,都能发挥重要作用。

在数学建模中,当遇到复杂的曲线方程求解问题时,参数法能够提供一种灵活、高效的求解途径,特别是对于一些难以用解析方法求解的曲线方程,参数法能够给出较为准确的结果。

在工程设计和仿真中,曲线拟合是一个重要的问题,而参数法可以通过拟合曲线的参数方程,快速准确地得到需要的曲线拟合结果,为工程设计和仿真提供有效的支持。

3. 个人观点和理解在我看来,MATLAB 参数法求解曲线方程不仅是一种工具或方法,更是一种思维方式和解决问题的思路。

通过参数法,我们能够将复杂的曲线方程求解问题转化为参数化的计算问题,从而更好地理解曲线的性质和特点,为后续的分析和应用提供了更加灵活、直观的手段。

另外,参数法在 MATLAB 中的应用也为我们提供了极大的便利,无论是求解数学模型中的曲线方程,还是在工程设计和仿真中的曲线拟合等方面,参数法都能够提供高效、准确的求解途径,为我们的工作和研究带来了极大的便利。

matlab两条曲线之间阴影区域点的个数

matlab两条曲线之间阴影区域点的个数

一、概述在matlab中,绘制两条曲线并计算两条曲线之间的阴影区域的点个数是一个常见的需求。

这个问题涉及到了曲线的绘制、区域的计算和点的统计等多个方面。

本文将详细介绍在matlab中如何实现这一功能,包括绘制曲线、计算阴影区域和统计点个数等步骤。

二、绘制两条曲线在matlab中,可以使用plot函数来绘制曲线。

假设我们有两条曲线分别为y1和y2,可以通过以下代码来实现曲线的绘制:```x = 1:100;y1 = sin(x);y2 = cos(x);plot(x, y1, x, y2);```这段代码首先定义了x的取值范围为1到100,然后分别计算了y1和y2的取值,并使用plot函数将两条曲线绘制出来。

三、计算阴影区域在matlab中,可以使用fill函数来绘制阴影区域。

假设我们要计算y1和y2之间的阴影区域,可以通过以下代码来实现:```x = 1:100;y1 = sin(x);y2 = cos(x);X = [x, fliplr(x)];Y = [y1, fliplr(y2)];fill(X, Y, 'b');```这段代码首先定义了x的取值范围为1到100,然后分别计算了y1和y2的取值。

接着使用fliplr函数将x和y2翻转,然后将x和y1拼接在一起得到X,将y1和y2拼接在一起得到Y。

最后使用fill函数将阴影区域绘制出来。

四、统计点个数在matlab中,可以使用inpolygon函数来判断点是否在多边形内。

假设我们要统计阴影区域中的点的个数,可以通过以下代码来实现:```x = 1:100;y1 = sin(x);y2 = cos(x);X = [x, fliplr(x)];Y = [y1, fliplr(y2)];in = inpolygon(x, y1, X, Y);num_points = sum(in);```这段代码首先定义了x的取值范围为1到100,然后分别计算了y1和y2的取值。

利用Matlab提取图片中曲线数据(线性修正,支持对数坐标)

利用Matlab提取图片中曲线数据(线性修正,支持对数坐标)

利用Matlab提取图片中曲线数据前一段时间看到一篇文章“利用Matlab提取图图片中的数据”,觉得思路挺好,遂下载下来研究了一番,发现作者所编写的程序没有考虑原始图片非水平放置的情况,而实际扫描图片时,将图片完全放置水平难度较大... 同时作者也没有考虑对数坐标的情况,且程序GUI界面不太人性化,操作有点不习惯。

因此借着作者良好意愿,对其程序进行了改进~2011-6-9shanyunh@ 考虑一张非水平无变形的曲线图,现将其曲线数据取出来,步骤如下:(x(x11.在坐标轴上取三点以定位坐标系。

如图中红色点所示。

2.在曲线上选取若干个点,如图中蓝色点所示。

3.设定坐标轴选取点x和y的实际值。

4.选取坐标系类型。

5.变换。

6.保存数据。

7.数据后处理。

在变换过程中程序首先计算(xi,yi)到(x1,y1)和(x2,y2)所组成的y轴的距离Δx,同样的方法计算Δy,当然Δx和Δy是图片的像素值。

接下来计算每个像素点所对应实际坐标值。

对于线性x轴,比例系数为(Xmax-Xmin)/(sqrt((x1-x0)^2)+(y1-y0)^2),同样对于线性y轴,比例系数(Ymax-Ymin)/(sqrt((x0-x2)^2)+(y0-y2)^2)。

这样即可求出每个点的实际坐标值Xi=Δx *(Xmax-Xmin)/(sqrt((x1-x0)^2)+(y1-y0)^2)+XminYi=Δy *(Ymax-Ymin)/(sqrt((x0-x2)^2)+(y0-y2)^2)+Ymin对数坐标的变换关系类似Xi=10^(log10(Xmin)+Δx *(log10(Xmax)-log10(Xmin))/(sqrt((x1-x0)^2)+(y1-y0)^2))Yi= 10^(log10(Ymin)+Δy *(log10(Ymax)-log10(Ymin))/(sqrt((x0-x2)^2)+(y0-y2)^2))具体操作说明1.导入图片。

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