用matlab计算微积分共40页
MATLAB教程【5】微积分
Z=trapz(x,y) 计算 对x的梯形积分,其中 、y定义函数关系 计算y 的梯形积分, 定义函数关系y=f(x)。 的梯形积分 其中x、 定义函数关系 。 Z=trapz(x,y,dim) 对dim指定的 的维进行积分。 指定的y的维进行积分 指定的 的维进行积分。
1.4.7 数 值 积 分
一、数值积分的基本原理
b b
I1 = ∫ f ( x)dx, I 2 = ∫ p ( x)dx
a a
f(b)
T=
b−a [ f (a ) + f (b )] 2
梯形公式
f(a)
将积分区间[a,b]划分为 等份,步长 划分为n等份 将积分区间 划分为 等份, h=(b-a)/n,xk=a+bk构造求积公式 构造求积公式
( I n = ( b − a )∑ C k n ) f ( x k ) k =0 n
牛顿 − 柯特斯公式
a
b n = 1即梯形公式, n = 2时为辛普生公式 即梯形公式,
b−a a+b S= [ f (a ) + 4 f ( ) + f ( b )] 6 2
1.4.7 数 值 积 分
二、数值积分的实现 1、梯形积分:对矢量、矩阵和多维列阵进行梯形积分 、梯形积分:对矢量、 Z=trapz(y) 计算 的数值梯形积分,步长默认为 ,若不是 而是 , 计算y 的数值梯形积分,步长默认为1,若不是1 而是h,
例:用不同的方法求函 数 f ( x )的数值导数并作图 f ( x) = f '( x) = x 3 + 2 x 2 − x + 12 + 6 x + 5 + 5 x + 2 3x2 + 4x − 1 2 x + 2 x − x + 12
matlab在微积分中的应用
matlab在微积分中的应用MATLAB在微积分中的应用一、MATLAB在求导和积分中的应用MATLAB集成了丰富的数学函数库,可以在求导和积分等方面帮助学生更好地理解微积分知识。
举例来说,MATLAB中的diff函数可以对一个函数或矩阵进行求导,计算结果准确可靠。
通过MATLAB可以解决一些手动计算困难的问题,有助于提高学生对微积分的理解。
在数值积分过程中,MATLAB也可以很好地发挥作用。
MATLAB中的quad函数可以用来求解函数在给定区间内的数值积分,通过对函数的积分计算,可以更好地理解微积分中的面积和曲线等概念。
在讲解微积分的面积和曲线时,使用MATLAB可以展示较多的面积和曲线实例,有助于学生理解具体实例。
二、MATLAB在微积分三维空间中的应用微积分中的三维空间部分,一般使用手工计算的方式进行,但是这种方式难度较大而且操作繁琐。
而MATLAB可以很方便地模拟三维空间中的曲线表面、曲面、向量场和曲线积分等,为学生提供更具体、直观的视觉体验。
MATLAB还可以使用画图函数,将许多计算步骤集成在一个命令窗口中,方便学生学习和理解三维空间的微积分。
三、MATLAB在微积分应用中的优点1. 计算精度高:MATLAB的计算精度非常高,可以解决许多手动计算困难的问题。
在使用MATLAB计算微积分时,可以快速得出精确的计算结果。
2. 操作简便:MATLAB界面友好,操作简便。
学生可以很容易地进行操作,快速理解微积分中的概念和原理。
3. 可视化更强:MATLAB可以将微积分的概念可视化,将微积分的理论和实际应用结合起来。
这样的教学方式更加形象直观,可以帮助学生更好地理解微积分的知识体系。
四、总结综合以上述,MATLAB在微积分中的应用,可以帮助学生更好地理解和掌握微积分的基本原理和概念,提高学生学习效率和学习兴趣。
MATLAB也为教师提供了一个新的教学工具,可以更加灵活地设计和授课,提高教学质量和教学效果。
Matlab在微积分中的简单应用
dy xy 2 • 3、 2 dx x y
y(0)=1
小结
• 1 用”diff()” 求数值微分和符号微分.
• 2 用”int()”、”Int()”直接积分 • 3 用“dsolve()”求微分方程的通解、特解
第6讲
Matlab在微积分中的简单应用
实验目的
• 1学会用”diff()” 求数值微分和符
号微分. • 2学会用”int()”、”Int()”直接积 分并写出积分表达式. • 3学会用”dsolve()”求微分方程的 通解、特解。
复习回顾(一)
计算下列函数的导数
ylog ax
1 y x ln a
复习回顾(二)
求下列的不定积分
1 x C 1 x2 dx arctan
1 x 2 1 1 2 1x )C 1 x2 dx 21x2d(1x ) 2ln(
分析:
1 2 1 2 xdx dx d ( 1 x) 2 2
二、熟悉以下Matlab中的求积分命 令
sin xdx (2)
e dx
2x
2 求下列函数的定积分
(1) e dx (2)
2 ( 3 x ) dx 2x1 0 1
复习回顾(三)
dy 3 2x y 的通解 • 求微分方程 dx dy • 解:将所给方程分离变量,得 2 x 3 dx y • 等式两端积分,有 dy 2x3dx
• 2求特解的命令格式 • r=dsolve(‘微分方程’,‘初值条件’,‘自变 量’)
• 3求微分方程组的命令格式
• [y1,y2,…]=dsolve(‘微分方程1’,‘微分方程 2’,…,‘初值条件1’,’初值条件2’ ,…,‘自 变量1’, ‘自变量2’,…)
matlab微积分基本运算
matlab 微积分基本运算§1 解方程和方程组解1. 线性方程组求解对于方程 AX = B ,其中 A 是( m ×n )的矩阵有三种情形:1)当n=m 且A 非奇异时,此方程为“恰定”方程组。
2)当 n > m 时,此方程为“超定”方程组。
3)当n<m 时,此方程为“欠定”方程组。
下面就三种情形的求解分别作一说明:(1) MATLAB 解恰定方程 A* X = B 的方法1)采用求逆运算解方程x=inv(A)*B2)采用左除运算解方程x=A\B例1 “求逆”法和“左除”法求下列方程组的解⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=++=++=++=+150650650651655454343232121x x x x x xx x x x x x x在Matlab 编辑器中建立M 文件fanex1.m :A=[5 6 0 0 01 5 6 0 00 1 5 6 00 0 1 5 60 0 0 1 5];B=[1 0 0 0 1]';R_A=rank(A) %求秩X1=A\B %用"左除"法解恰定方程所得的解X2=inv(A)*B %用"求逆"法解恰定方程所得的解运行后结果如下R_A =5X1 =2.2662-1.72181.0571-0.59400.3188X2 =2.2662-1.72181.0571-0.59400.3188两种方法所求方程组的解相同。
(2)MATLAB 解超定方程AX=B 的方法对于方程 AX = B ,其中 A 是( m ×n )的矩阵, n > m ,如果A 列满秩,则此方程是没有精确解的。
然而在实际工程应用中,求得其最小二乘解也是有意义的。
基本解法有:1)采用求伪逆运算解方程x=pinv(A)*B说明:此解为最小二乘解x=inv(A ’*A)*A*B,这里pinv(A) =inv(A ’*A)*A.2)采用左除运算解方程x=A\B例2 “求伪逆”法和“左除”法求下列方程组的解⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+12214212212121x x x x x x命令如下:>> a=[1 2;2 4;2 2];>> b=[1,1,1]';>> xc=a\b %用左除运算解方程运行得结果:xc =0.40000.1000>> xd=pinv(a)*b %用求伪逆运算解方程运行得结果:xd =0.40000.1000>> a*xc-b %xc 是否满足方程ax=b运行得结果:ans =-0.40000.20000.0000可见xc 并不是方程的精确解。
matlab 微分积分
matlab 微分积分Matlab是一种功能强大的数学软件,广泛用于解决各种科学和工程问题。
其中一个常见的应用领域是微分积分。
在本文中,我们将深入探讨Matlab在微分积分方面的应用,并提供一些对这一主题的观点和理解。
首先,让我们从微分开始。
微分在数学中是一个重要的概念,也是Matlab中的一个核心功能。
通过Matlab,我们可以计算函数的导数、局部斜率以及函数图形的曲线特性。
例如,我们可以使用Matlab计算函数f(x) = x^2的导数。
下面是一段Matlab代码示例:```matlabsyms xf = x^2;df = diff(f, x);```在这个例子中,我们使用了Matlab的Symbolic Math工具箱(Symbolic Math Toolbox)来定义符号变量x和函数f,并使用diff 函数计算函数f的导数,存储在df变量中。
通过这样的方式,我们可以轻松地计算复杂函数的导数。
接下来,让我们转向积分。
积分在数学中也是一个重要的概念,用于求解函数的面积、曲线的长度和求解一些实际问题。
Matlab提供了多种方法来进行数值积分和符号积分。
对于简单的积分问题,可以使用Matlab的int函数进行符号积分计算。
例如,对于函数f(x) = x^2的定积分,我们可以使用以下代码:```matlabsyms xf = x^2;integral = int(f, x, 0, 1);```在这个例子中,我们使用了Matlab的int函数来计算函数f在区间[0, 1]上的定积分,结果存储在integral变量中。
这样,我们就可以得到函数f在指定区间上的面积。
除了符号积分,Matlab还提供了一些数值积分方法,例如梯形法则、辛普森法则和高斯积分法。
这些方法适用于更复杂的积分问题,可以通过Matlab的integral函数进行计算。
例如,我们可以使用Matlab 计算函数f(x) = sin(x)在区间[0, pi]上的数值积分,如下所示:```matlabf = @(x) sin(x);integral = integral(f, 0, pi);```在这个例子中,我们使用了Matlab的函数句柄(function handle)来定义函数f,然后使用integral函数计算函数f在指定区间上的数值积分。
第七章 MATLAB微积分数值计算
相同维数的向量U,且 1 U1 2 ( V4 4V3 5V2 2V1 ) h 1 U i 2 (Vi 1 2Vi Vi 1 ), (1 i n) h 1 U n 2 (2Vn 5Vn 1 4Vn 2 Vn 3 ) h 默认的步长为1。 U=4*del2(V,h1,h2),对矩阵V,横向(x方向)以步长h1,纵向(y方
diff调用格式为:
Dy=diff(Y):计算向量Y的向前差分,并把结果赋值给向量Dy Dy(i)=Y(i+1)-Y(i),i=1,2,…,n-1。注意向量Dy元素个数比Y少一个
Dy=diff(Y,n):计算向量Y的n阶向前差分。注意向量Dy元素个数比Y少n个.例如:
diff(Y,2)=diff(diff(Y))=DX(i+1)-DX(i)= Y(i+2)-2Y(i+1)+Y(i) , i=1,2 ……n-2。
计算积分,可以采取逐步缩小步长h的办法。即先任
取步长h进行计算,然后取较小步长 h’ 进行计算,如果两
次计算结果相差较大,则取更小步长进行计算,如此下去, 直到相邻两次计算结果相差不大为止,取最小步长算出的 结果作为积分值。这种方法称为变步长积分法。 利用两种步长计算积分时,通常取h’=h/2 。而每次
x
4
精度为O(∆X4)的高阶中心差分算法
yi yi yi yi 2 8 yi 1 8 yi 1 yi 2 12 x yi 2 16 yi 1 30 yi 16 yi 1 yi 2 12 x
2
yi 3 8 yi 2 13 yi 1 13 yi 1 8 yi 2 yi 3 8 x
7.1 数值微分 7.2 数值积分 7.3 常微分方程的数值解法
Matlab在微积分中的应用
Matlab 在微积分中的应用命令1 极限函数 limit格式 limit(F,x,a) %计算符号表达式F=F(x)的极限值,当x →a 时。
limit(F,a) %用命令findsym(F)确定F 中的自变量,设为变量x ,再计算F 的极限值,当x →a 时。
limit(F) %用命令findsym(F)确定F 中的自变量,设为变量x ,再计算F 的极限值,当x →0时。
limit(F,x,a,'right')或limit(F,x,a,'left') %计算符号函数F 的单侧极限:左极限x →a - 或右极限x →a+。
例3-25>>syms x a t h n;>>L1 = limit((cos(x)-1)/x)>>L2 = limit(1/x^2,x,0,'right')>>L3 = limit(1/x,x,0,'left')>>L4 = limit((log(x+h)-log(x))/h,h,0)>>v = [(1+a/x)^x, exp(-x)];>>L5 = limit(v,x,inf,'left')>>L6 = limit((1+2/n)^(3*n),n,inf)计算结果为:L1 =L2 =infL3 =-infL4 =1/xL5 =[ exp(a), 0]L6 =exp(6)命令2 导数(包括偏导数)函数 diff格式 diff(S,'v')、diff(S,sym('v')) %对表达式S 中指定符号变量v 计算S 的1阶导数。
diff(S) %对表达式S 中的符号变量v 计算S 的1阶导数,其中v=findsym(S)。
diff(S,n) %对表达式S 中的符号变量v 计算S 的n 阶导数,其中v=findsym(S)。
第三章-matlab求解微积分
第三章 微积分的数学实验3.1极限与一元微积分3.1.1 初等运算1.定义单个或多个符号变量:syms x y z t ;定义单个符号变量或者符号函数还可以用单引号定义,如x=’x ’,f=’sin(x^2)+2*x-1’。
符号表达式的反函数运算g=finverse(f),g 是返回函数f 的反函数。
例1 求sin(1)y x =-的反函数>>syms x>>y=sin(x-1); g=finverse(y),结果为 g=1+asin(t)2. f actor(f) 因式分解函数f3.Collect(f) 对函数f 合并同类项4. expand(f) 将函数f 表达式展开5. simple(f) 找出表达式的最简短形式(有时需要用2次)6. roots (p )对多项式p 求根函数。
7. solve(F) 一般方程的求根函数例2 解方程2510x x +-=解 >>syms x>>solve(x^2+5*x-1)结果为x =[ -5/2+1/2*29^(1/2) -5/2-1/2*29^(1/2)]8.fzero(f,x0)或fzero(f,[a,b]) 在初始点x0处开始或在区间[a,b]上搜索函数的零点,f(a)与f(b)需要符号相反。
3.1.2 Matlab计算函数的极限函数形式:1)limit(F,x,a),求函数F在 x ->a时的极限。
2)limit(F,a),默认其中的变量为极限变量.3)limit (F),默认其中的变量为极限变量且趋向于0.4)limit(F,x,a,'right')或limit(F,x,a,’left') 求函数F在x->a时的右、左极限.例3 >>syms x a t h; %syms作用是申明x,a,t,h是符号变量,不需先赋值再调用。
>>limit(sin(x)/x) %结果为 1>>limit((x-2)/(x^2-4),2) %结果为 1/4>>limit((1+2*t/x)^(3*x),x,inf) %结果为 exp(6*t)>>limit(1/x,x,0,'right') %结果为 inf>>limit(1/x,x,0,'left') %结果为 -inf>>limit((sin(x+h)-sin(x))/h,h,0) %结果为 cos(x)>>v = [(1 + a/x)^x, exp(-x)];limit(v,x,inf,'left') %结果为[exp(a),0]3.1.3 Matlab计算导数与微分1.一元导数和微分diff函数用以计算函数的微分和导数,相关的函数语法有下列4个:diff(f) 返回f对预设独立变量的一次导数值diff(f,'t')或diff(f,t) 返回f对独立变量t的一次导数(值)diff(f,n) 返回f对预设独立变量的n阶导数(值)diff(f,'t',n) 或diff(f,t,n)返回f对独立变量t的n阶导数(值)这里尽管自变量已经作为符号变量,可以不用syms说明,但是在具体执行diff(f)、diff(f,'t')和diff(f,t)会出现差异,有的能够执行,有的不能够,有的执行符号微分,有的执行数值微分,所以比较麻烦。
微积分问题的MATLAB求解
0-1规划(bintprog)
非线性最小二乘 lsqnonlin lsqcurvefit
其他规划ga gamultiobj simulannealbnd patternsearch threshacceptbnd 上下界 约束 fminbnd fmincon lsqnonlin lsqcurvefit
fun
H
A,b
Aeq,beq vlb,vub X0 x1,x2 options
A矩阵和b向量分别为线性不等式约束: linprog,quadprog,fgoalattain, fmincon,fminimax AX≤b中的系数矩阵和右端向量 Aeq矩阵和beq向量分别为线性等式约 束Aeq*X=beq中的系数矩阵和右端向量 X的下限和上限向量 迭代初始点坐标 函数最小化的区间 优化选项参数结构 linprog,quadprog,fgoalattain, fmincon,fminimax linprog,quadprog,fgoalattain, fmincon,fminimax,lsqcurvefit, lsqnonlin 除fminbnd外所有函数 fminbnd 所有优化函数
内寻找一个近似零点。 solve(f)求解表达式f的代数方程,求解变量为默认变量。 solve(f,x)求解变量为x sovle(f1,f2,...,fn,x1,x2,...,xn)求解f1,f2,...,fn表示的代数方程组。
例如:
三. 微商的计算
3.1符号导数
diff函数用于对符号表达式求导数,该函数的调用形式为: diff(f)没有指定变量和导数阶数,系统按照findsym函数指示的默认变量求一阶导数 diff(f,x) diff(f,n)按findsym函数指示的默认变量求n阶导数,n必须为正整数。 diff(f,x,n)
利用matlab进行微积分的计算
Matlab的微积分符号运算都可以对数组进行。
函数的积分 积分符号运算的基本语句 int(F); %求函数表达式F的不定积分 int(F,v); %求函数表达式F关于变量v的不定积分 int(F,a,b); %求函数表达式F在区间[a,b]上的定积分 int(F,v,a,b); %求函数表达式F在区间[a,b]上的关于变量v的 定积分
elapsed time is 17.471170 seconds. s=
53362913282294785045591045624042980409652472280384260097101349248456268889497101757 50609790198503569140908873155046809837844217211788500946430234432656602250210027842 563285208140554494121044251014267277029477471270891796396777961045322469242686646888 828158207198489710511079687324931915552939701750893156451997608573447301418328401172 44122806490743077037366831700558002936592350885893602352858528081607595747378366554 13175508131522517/712886527466509305316638415571427292066835886188589304045200199115 432408758111149947644415191387158691171781701957525651298026406762100925146587100430 513107268626814320019660997486274593718834370501543445252373974529896314567498212823 69562328237940110688092623177088619795407912477545580493264757378299233527517967352 48042463638051137034331214781746850878453485678021888075373249921995672056932029099 390891687487672697950931603520000
微积分问题的MATLAB求解
研究背景
微积分的相关知识 微积分是研究微分学与积分学的统称,其在自然科学, 经济学和工程学领域有着广泛应用。微积分的思想早在 17世纪就已经产生了。为了解决当时存在的科学问题, 费马、笛卡尔等著名的数学家做了大量的研究,积累了 很多理论成果。最终,牛顿和莱布尼茨被认为是独立的 微积分的发明者。 微积分主要有三大分支,即极限、微分学、积分学。微 积分的基本公式为
S symsum( fk , k, k0 , kn )
4.序列求积问题可用符号运算工具箱提供的symprod()。该函数调用格式为
P symprod ( fn , n, a,b)
微积分问题的MATLAB求解
论文要点——曲线积分及MATLAB求解
曲线积分一般分为第一类曲线积分和曲面积分的现成函数。论文中介 绍了曲线、曲面积分的概念,引入了将他们转换为一般积分问题的算 法,并介绍了如何利用符号运算工具箱直接求解曲线。在这里将通过 例子介绍第一类曲线积分的求解方法。
同样,我们也可以求解参数方程, 隐函数,多元函数Jacobi矩阵, Hess偏导数矩阵的导数
微积分问题的MATLAB求解
论文内容——积分问题的解析解
传统的积分求解方法需要灵活熟练的掌握积分知识,本文将从不定积分,定积分,多重 积分三个方面介绍积分问题的客观求解方法。
MATLAB符号运算工具箱提供了一个int()函数,可以直接用来求取符号函数的不定积分, 调用格式为F=int(f,x)
得出的结果为
y(x) 386459 x8 515273 x7 3067 x6 4087 x5 34 x4 23 x3 4 x2 1 x 918540 1224720 7290 9720 81 54 9 3
matlab第3章 微积分问题的计算机求解
2/28/2024星期六, 2008-9- 6, 13:07:55
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3.2.1 函数的导数和高阶导数
如果函数和自变量都已知,且均为符号变 量,则可以用diff()函数解出给定函数的 各阶导数 函数语法
或
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单变量函数Taylor级数展开 多变量函数Taylor级数展开
Fourier级数展开 级数求和的计算 序列求积问题
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3.4.1 单变量函数 的Taylor幂级数展开
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3.3.1 不定积分的推导
函数int()可以被用于计算不定积分
MATLAB函数
积分
多重积分,嵌套调用;更多重循环
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例 3.21
函数 求其一阶导数,再积分
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例 3.25
求解 MATLAB求解(早期版本)
直接公式求解
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3.3.3 多重积分问题的 MATLAB求解
函数int()仍可以被用于计算多重积分
注意:需要根据实际情况先选择积分顺 序,可积的部分作为内积分,然后再处 理外积分。否则,会的不出解析解
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MATLAB的微积分基本运算
MATLAB的微积分基本运算第六章 MATLAB 的微积分基本运算学习⽬标:1、熟悉符号对象和表达式的创建;2、熟悉计算结果的类型与精度控制和转换3、掌握MATLAB 中符号微积分运算:极限、导数、积分的命令及格式。
第⼀节极限⼀、极限概念演⽰:数列极限是指当n ⽆限增⼤时,n u 与某常数⽆限接近或n u 趋向于某⼀定值,就图形⽽⾔,其点列以某⼀平⾏y 轴的直线为渐近线。
函数极限也是如此。
例1:观察数列?+1n n ,当∞→n 时的变化趋势。
输⼊程序:>> n=1:100;xn=n./(n+1); >> for i=1:100;plot(n(i),xn(i),'r') % plot 是⼆维图形作图命令。
hold onend % for ……..end 语句是循环语句,循环体内的语句被执⾏100次由图可看出,随n 的增⼤,点列与直线y=1⽆限接近,所以11lim=+∞→n nn 例2:观察函数 xx f 1sin)(=,当0→x 时的变化趋势。
输⼊程序:>> x=-1:0.01:1;y=sin(1./x);plot(x,y)从图可看到,当0→x 时,x1sin 在-1和1之间⽆限次振荡,极限不存在。
例3:观察函数 xxx f )11()(+=,当∞→x 时的变化趋势输⼊程序:>> x=-1:10:1000;y=(1+1./x).^x;plot(x,y)从图可看到,当∞→x 时,函数值与某常数⽆限接近,这个常数就是e 。
⼆、极限计算:如果符号表达式F中只有⼀个变量x,x可以省略,当a=0时0也可以省略。
例:阅读理解下列程序>> syms x n>> limit(x^2*exp(x))ans =>> limit(exp(-1/x),x,0,'left')ans =inf>> limit((1+2/n)^(3*n),n,inf)ans =exp(6)三、符号对象与表达式的建⽴微积分运算的对象为函数,MATLAB称为符号表达式, MATLAB进⾏微积分运算⾸先要建⽴符号表达式,然后才可以利⽤MATLAB符号数学⼯具箱提供的函数进⾏运算。
如何使用MATLAB求解微分方程(组)
5
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t/d
其 他 组 织 内 有 机 碘 浓 度 C3(t)
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Examples
E.g.4 求解方程y''+1000(y2-1)y'+y=0。已知初值y(0)=2,y'=0,自变量0<t<3000。 该方程为刚性方程,在使用Simulink模块求解时通过设置Configuration中solver 选项为ode15s来求解方程,并设置仿真时间为0到3000。
果有初始条件,则求出特解。 用字符串表示常微分方程,自变量缺省时为t,导数用
D表示微分。y的2阶导数用D2y表示,依此类推。
8
如何调用?
[T,Y,TE,YE,IE]=solver('odefun',tspan,y0,options)
其中solver为ode23、ode45、ode113、ode15s、ode23s、
Topic: 如何使用MATLAB求 解常微分方程(组)
TMU_BME_2013
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a.What ?
微分方程指描述未知函数的导数与自变 量之间的关系的方程。未知函数是一元函 数的微分方程称作常微分方程。未知函数 是多元函数的微分方程称作偏微分方程。
MATLAB(matrix&laboratory)意为矩 阵工厂(矩阵实验室).MATLAB是美国 MathWorks公司出品的商业数学软件,提 供高级技术计算语言和交互式环境,主要 包括MATLAB和Simulink两大部分。
详解Matlab求积分的各种方法
详解Matlab 求积分的各种方法一、符号积分由函数int 来实现。
该函数的一般调用格式为:int(s):没有指定积分变量和积分阶数时,系统按findsym 函数指示的默认变量对被积函数或符号表达式s 求不定积分;int(s,v):以v 为自变量,对被积函数或符号表达式s 求不定积分;int(s,v,a,b):求定积分运算。
a,b 分别表示定积分的下限和上限。
该函数求被积函数在区间[a,b]上的定积分。
a和b可以是两个具体的数,也可以是一个符号表达式,还可以是无穷(inf) 。
当函数f关于变量x在闭区间[a,b]上可积时,函数返回一个定积分结果。
当a,b中有一个是inf时,函数返回一个广义积分。
当a,b中有一个符号表达式时,函数返回一个符号函数。
例:求函数xz+yz+z2的三重积分。
内积分上下限都是函数,对z积分下限是sqrt(x*y),积分上限是x^2*y ;对y积分下限是sqrt(x),积分上限是x^2;对x的积分下限1, 上限是2,求解如下:>>syms x y z %定义符号变量>>F2二i nt(i nt(i nt(xA2+yA2+zA2,z,sqrt(x*y),xA2*y),y,sqrt(x),xA2),x,1,2) %注意定积分的书写格式F2 =57/-/348075*2八(1/2)+14912/4641*2八(1/4)+64/225*2八(3/4) % 给出有理数解>>VF2=vpa(F2) %给出默认精度的数值解VF2 =1/ 3224.9232805 二、数值积分1. 数值积分基本原理求解定积分的数值方法多种多样,如简单的梯形法、辛普生(Simpson)?法、牛顿—柯特斯(Newton-Cotes)法等都是经常采用的方法。
它们的基本思想都是将整个积分区间[a,b]分成n个子区间[xi,xi+1],i=1,2,…,•,其中x仁a, xn+仁b。
matlab中求积分的命令
matlab中求积分的命令Matlab是一种功能强大的数学软件,它提供了许多用于求解数学问题的工具和函数。
其中之一就是求积分的命令。
在本文中,我们将介绍如何使用Matlab中的积分命令来求解各种数学问题。
在Matlab中,求积分的命令是"int"。
该命令可以用于求解定积分、不定积分以及多重积分。
下面将分别介绍这三种情况的用法和示例。
首先是定积分。
定积分是求解某一函数在给定区间上的面积。
在Matlab中,可以使用"int"命令来求解定积分。
其语法格式为:I = int(fun, a, b)其中,"fun"是被积函数,可以是一个已定义的函数,也可以是一个匿名函数;"a"和"b"是积分区间的起点和终点;"I"是积分的结果。
接下来是不定积分。
不定积分是求解某一函数的原函数。
在Matlab 中,可以使用"int"命令来求解不定积分。
其语法格式为:F = int(fun, x)其中,"fun"是被积函数,可以是一个已定义的函数,也可以是一个匿名函数;"x"是变量;"F"是积分的结果。
最后是多重积分。
多重积分是求解多元函数在给定区域上的体积或面积。
在Matlab中,可以使用"int"命令来求解多重积分。
其语法格式为:I = int(fun, xmin, xmax, ymin, ymax, zmin, zmax)其中,"fun"是被积函数,可以是一个已定义的函数,也可以是一个匿名函数;"xmin"和"xmax"是变量x的积分区间;"ymin"和"ymax"是变量y的积分区间;"zmin"和"zmax"是变量z的积分区间;"I"是积分的结果。
用matlab计算微积分42页PPT
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
文 家 。汉 族 ,东 晋 浔阳 柴桑 人 (今 江西 九江 ) 。曾 做过 几 年小 官, 后辞 官 回家 ,从 此 隐居 ,田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材, 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
,
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢!
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
用计算微积分
6
、
露
凝
无
游
氛
,
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
,
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明( 约 365年 —427年 ),字 元亮, (又 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
matlab微积分运算命令与例题
对符号函数求 n 阶导 格式:diff(f ,n),其中 f 是符号函数。
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例 3:求 f (x) (ax tg3x) 2 sin x cos(bx) 的一阶、二阶导数。
解:Matlab 命令为:syms a b x↙ y=(a*x+tan(3*x))^(1/2)+sin(x)*cos(b*x);↙ y1=diff(y);↙ y2=diff(y,2);↙ disp('一阶导数为:'),pretty(y1)↙ 一阶导数为:
2 1/2
(-12 pi a + 9 b )
4 求定积分
定积分的计算是实际问题中经常遇到的问题,定积分计算同样也是较费时间的事情,而 且有时还会遇到因求不出原函数而积不出结果的情况,这些在 Matlab 中,也只要输入一个 命令就可以快速求出定积分值来。
4.1 定积分的符号解法 指令:int(f,v,a,b) f 是被积函数,表示对变量 v 求区间[a,b]上的定积分。
x
e
t
2
dx
2
例 2:求 lim 0
x0
x
t et2
2
dx
0
解:Matlab 命令为:syms t x↙ y1=exp(t^2);y2=t*y1^2;↙ r1=int(y1,t,0,x);r2=int(y2,t,0,x);↙ f=r1^2/r2;↙ limit(f,x,0)↙
ans =
2
x2
解:Matlab 命令为:syms x↙ y=5*x+log(sin(x)+exp(sin(x)));↙ limit(y,x,3,'left')↙ ans = 15+log(sin(3)*exp(-sin(3))+1)+sin(3)