matlab 欧拉算法 附截图

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欧拉方法matlab

欧拉方法matlab

欧拉方法matlab欧拉方法matlab是数值计算中常用的一种方法,通过一系列的计算来逼近函数的解,并与真实解进行比较。

下面分步骤阐述欧拉方法在matlab中的实现过程。

第一步,定义微分方程。

首先需要明确待求解的微分方程,以y'=f(x,y)为例。

f为函数,表示自变量x和因变量y的关系。

在matlab中可以写成一个函数或者匿名函数的形式,如f=@(x,y)-2*x*y。

第二步,确定初始条件。

欧拉方法需要确定初始条件y0和初始值x0,以便进行迭代计算。

在matlab中,可以直接赋值给y0和x0,如y0=1和x0=0。

第三步,定义步长和迭代次数。

步长h表示每个小步长的大小,步数N表示需要到达的最终的x值,通常可以根据需要自行设定。

在matlab中,可以通过输入变量N和h来实现,如N=10,h=0.1。

第四步,进行欧拉方法的迭代计算。

具体的计算公式为y(i+1)=y(i)+h*f(x(i),y(i)),其中i表示当前的小步长编号。

在matlab中,可以通过for循环来实现,如下所示:for i=1:Ny(i+1)=y(i)+h*f(x(i),y(i));x(i+1)=x(i)+h;end第五步,绘制函数的图像。

通过上述计算可以获得欧拉方法逼近的函数值,可以使用plot函数将其描绘成一条曲线。

在matlab中,可以通过以下语句来实现:plot(x,y,'-ro')其中,'-ro'表示使用红色圆点曲线来描绘函数的图像。

综上所述,欧拉方法在matlab中的实现过程需要分别确定微分方程、初始条件、步长和迭代次数,进行迭代计算,并绘制函数的图像。

通过这些步骤的实现,可以更全面地理解欧拉方法的计算原理,更好地应用于实际问题的求解。

matlab-欧拉方法和龙格库塔方法的小实例

matlab-欧拉方法和龙格库塔方法的小实例

题一:a)y’=y+2x , 欧拉方法:112()2n n h y y k k +=++,12n n k y x =+,2112()n n k y hk x +=++; 龙格-库塔方法:11234(22)6n n h y y k k k k +=++++,12n n k y x =+,12222n n k h k y h x ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,23222n n k h k y h x ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,432()n n k y hk x h =+++ 精确解:y=3e x -2x-2。

以步长h=0.1 在0<=x<=1内的计算结果如下所示:0.1000 1.1150 1.1155 1.11550.2000 1.2631 1.2642 1.26420.3000 1.4477 1.4496 1.44960.4000 1.6727 1.6755 1.67550.5000 1.9423 1.9462 1.94620.6000 2.2613 2.2664 2.26640.7000 2.6347 2.6413 2.64130.8000 3.0684 3.0766 3.07660.9000 3.5685 3.5788 3.57881.0000 4.1422 4.1548 4.1548b)文案 编辑词条B 添加义项 ?文案,原指放书的桌子,后来指在桌子上写字的人。

现在指的是公司或企业中从事文字工作的职位,就是以文字来表现已经制定的创意策略。

文案它不同于设计师用画面或其他手段的表现手法,它是一个与广告创意先后相继的表现的过程、发展的过程、深化的过程,多存在于广告公司,企业宣传,新闻策划等。

基本信息中文名称文案外文名称Copy目录1发展历程2主要工作3分类构成4基本要求5工作范围6文案写法7实际应用折叠编辑本段发展历程汉字"文案"(wén àn)是指古代官衙中掌管档案、负责起草文书的幕友,亦指官署中的公文、书信等;在现代,文案的称呼主要用在商业领域,其意义与中国古代所说的文案是有区别的。

用MATLAB程序生动地演示欧拉公式

用MATLAB程序生动地演示欧拉公式

⽤MATLAB程序⽣动地演⽰欧拉公式下⾯的MA TLAB 程序⽣动地演⽰欧拉公式Exp(t) = cos(t) + j sin(t)% Henry-104% 本程序演⽰欧拉公式% Jan.25th,2012%h_fig1 = figure;set(h_fig1, 'unit', 'normalized', 'position', [0.1, 0.1, 0.9, 0.9]);set(h_fig1, 'defaultuicontrolunits', 'normalized');h_text1 = uicontrol(h_fig1, 'Style', 'text', 'Position', [0.71, 0.73, 0.25, 0.05],... % 创建⽂本框'String', '▲是cos 曲线的起点', 'ForegroundColor', 'r', 'FontName', '⿊体',...'FontSize', 12, 'FontWeight', 'Bold', 'BackgroundColor', [1, 1, 1]);h_text2 = uicontrol(h_fig1, 'Style', 'text', 'Position', [0.71, 0.78, 0.25, 0.05],... % 创建⽂本框'String', 'Δ是sin 和exp 曲线的起点', 'ForegroundColor', 'r', 'FontName', '⿊体',...'FontSize', 12, 'FontWeight', 'Bold', 'BackgroundColor', [1, 1, 1]);h_pushbutton1 = uicontrol(h_fig1, 'Style', 'PushButton', 'Position', [0.82, 0.12, 0.07, 0.06],...'string', '退出', 'BackgroundColor', [0.8 0.9 0.8], 'ForegroundColor', 'r', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'Bold',...'callback', 'delete(h_fig1),')h_axes0 = axes('Box', 'on', 'Position', [0.15, 0.18, 0.56, 0.68], 'FontSize', 8)set(gcf,'color','w');w = 0.1*pit = 0:40; % 在前进⽅向绕了2 圈%a = -ones(1,length(t));plot3(cos(w*t),t,sin(w*t),'b', 'LineWidth', 2);grid on; hold on;hc = plot3(cos(w*t),t,a,'k--'); hold on;set(hc, 'Color', 'r', 'LineWidth', 2);a=-a;hs = plot3(a,t,sin(w*t),'r-.'); hold on;set(hs, 'Color', 'k', 'LineWidth', 2);text(0.7,0.3,0.6, ' <-- CCW', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'Bold'); text(1,0,-1, ' ▲Cos', 'Color', 'r', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'Bold'); text(1,0,0, ' Δ Sin', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'Bold');%xlabel('x', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'Bold');ylabel('t', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'Bold');zlabel('y', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'Bold');title('演⽰欧拉公式y = exp(jwt) = cos(wt) + jsin(wt)', 'Color', 'b', …'FontSize', 18, 'FontWeight', 'Bold');%line([-1,-1],[39.9,39.9],[-1,1],'LineWidth',3, 'Color', 'r');line([1,1],[39.9,39.9],[-1,1],'LineWidth',3, 'Color', 'r');line([-1,-1],[0,0],[-1,1],'LineWidth',3, 'Color', 'r');line([1,1],[0,0],[-1,1],'LineWidth',3, 'Color', 'r');line([-1,-1],[0,40],[-1,-1],'LineWidth',3, 'Color', 'k');line([-1,1],[0,0],[-1,-1],'LineWidth',3, 'Color', 'b')line([-1,1],[40,40],[1,1],'LineWidth',3, 'Color', 'b')line([-1,1],[40,40],[-1,-1],'LineWidth',3, 'Color', 'b')line([-1,1],[0,0],[1,1],'LineWidth',3, 'Color', 'b')line([-1,1],[0,0],[0,0],'LineWidth',2, 'Color', 'k');line([0,0],[0,0],[-1,1],'LineWidth',2, 'Color', 'k');line([0,0],[40,40],[-1,1],'LineWidth',2, 'Color', 'k');line([0,0],[0,40],[0,0],'LineWidth',2, 'Color', 'k');line([-1,1],[40,40],[0,0],'LineWidth',2, 'Color', 'k');line([0,0],[0,40],[0,0],'LineWidth',2, 'Color', 'k');text(0,0,0.12,'O', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'Bold', 'Color', 'r') text(0,40,0.12,'O', 'FontSize', 14, 'FontWeight', 'Bold', 'Color', 'b')程序运⾏结果如下所⽰。

欧拉法求解微分方程matlab

欧拉法求解微分方程matlab

欧拉法求解微分方程matlab引言微分方程是数学中一类重要的方程,广泛应用于物理、工程、经济等领域。

而求解微分方程是数学建模与计算科学中的一个关键问题,其中欧拉法是一种常用的数值求解微分方程的方法。

本文将介绍欧拉法的原理和具体实现方法,并用MATLAB进行实例演示。

欧拉法原理欧拉法是一种基于近似和离散化的数值求解微分方程的方法。

它的基本思想是将微分方程转化为差分方程,通过近似求解差分方程来得到微分方程的近似解。

以一阶常微分方程为例,我们设方程为dy/dx = f(x, y),其中f(x, y)为已知函数。

欧拉法的基本思想是通过将自变量x的区间[a, b]离散化为多个小区间,然后在每个小区间上用线性插值来计算近似解。

具体步骤如下:1.将区间[a, b]平均分割成n个小区间,每个小区间的宽度为h = (b - a) /n。

2.初始化近似解的初始值,通常是在初始点(a, y0)处,其中y0为已知的初始条件。

3.根据差分方程的递推关系式,依次计算每个小区间上的近似解,直到达到终点(b, yn)。

递推关系式为:yn+1 = yn + h * f(xn, yn),其中xn为当前区间的起点。

欧拉法的优缺点欧拉法作为一种简单直观的数值求解方法,具有以下优点:•简单易懂,易于理解和实现。

•计算代价较小,在有限的计算资源下能够快速求解微分方程。

•在某些情况下能够得到较为精确的近似解。

然而,欧拉法也存在一些缺点:•求解精度有限,特别是在计算步长较大或方程非线性的情况下,误差会积累导致结果偏差较大。

•对于某些特殊的微分方程,欧拉法可能不收敛或产生不稳定的结果。

•仅适用于离散化步长较小的情况,对于某些复杂的微分方程,求解效果可能较差。

在实际应用中,我们需要根据具体的问题和求解要求来选择合适的数值求解方法,欧拉法只是其中的一种选择。

欧拉法的MATLAB实现以下是欧拉法在MATLAB中的实现代码:function [x, y] = eulerMethod(f, a, b, y0, n)h = (b - a) / n;x = a:h:b;y = zeros(1, n+1);y(1) = y0;for i = 1:ny(i+1) = y(i) + h * f(x(i), y(i));endend在该代码中,我们定义了一个名为eulerMethod的函数,该函数接受以下参数:•f:已知函数f(x, y),表示微分方程dy/dx = f(x, y)的右侧项。

常微分方程初值问题欧拉法matlab

常微分方程初值问题欧拉法matlab

常微分方程初值问题欧拉法matlab一、什么是常微分方程初值问题常微分方程是研究函数、导数和变量之间的关系的方程,初值问题则是给定函数在某一点的初始值,通过求解常微分方程可以得到函数在其他点的数值解。

常微分方程初值问题作为数值计算领域的重要问题,对于很多实际应用具有重要意义。

二、欧拉法简介欧拉法是求解常微分方程初值问题的一种数值计算方法之一。

它的基本思想是通过离散化函数的导数,将微分方程转化为差分方程,然后通过迭代计算逼近函数在其他点的近似解。

欧拉法虽然简单,但在一定条件下可以得到较好的近似解。

三、使用M atlab实现常微分方程初值问题的欧拉法在M at la b中,我们可以使用以下步骤来实现常微分方程初值问题的欧拉法:1.定义微分方程首先,需要定义待求解的常微分方程。

我们可以使用匿名函数来定义方程,例如:f=@(t,y)y-t^2+1;这里,`t`表示自变量,`y`表示因变量。

2.定义初值和步长接下来,需要定义初始条件和步长。

初始条件指定了函数在某一点的初始值,步长表示要计算的点之间的间隔。

例如:t0=0;%初始时间y0=0.5;%初始值h=0.1;%步长3.进行迭代计算使用欧拉法进行迭代计算的核心步骤如下:f o ri=1:Nt(i+1)=t(i)+h;%计算下一个时间点y(i+1)=y(i)+h*f(t(i),y(i));%计算下一个函数值e n d其中,`N`是迭代次数,`t`和`y`是存储计算结果的数组。

4.绘制图像最后,我们可以使用M at la b的绘图函数将结果可视化,例如:p l ot(t,y,'o-');x l ab el('t');y l ab el('y');t i tl e('常微分方程初值问题的欧拉法解');四、总结通过使用M at la b,我们可以方便地实现常微分方程初值问题的欧拉法。

首先需要定义微分方程、初值和步长,然后通过迭代计算可以得到函数在其他点的数值解。

欧拉回路的求解matlab

欧拉回路的求解matlab

欧拉回路的求解左图是一个井田图,由于2、3、5、8、9、12、14、15几个点都是奇数连线,故不存在欧拉回路。

而右图增加几条连线后,该图就存在欧拉回路。

a)假设点1和点2 之间的连线消失,b)建立数学模型把右图的拓扑关系(并考虑a中连线消失的因素)表达出来c)理解fleury算法,并计算一条欧拉迹,使得该欧拉迹从点1出发,经过b中的每一条边,最终达到点2d)使用plot命令把该欧拉迹显示出来。

这个动画过程可以用一个for循环语句实现,如下。

其中pos是个2x16的矩阵,2行分别代表x/y轴坐标,每一列表示每个点的坐标,共16个点;另外,T是个2xN的矩阵,每一列表示一条边从T(1,i) 点到T(2,i)点。

fleury 算法的目的就是要产生这样一个T 矩阵。

for i …draw_arrow(pos(:,T(1,i))',pos(:,T(2,i))',0.5)pause;end以下是这段动画的其中几个截图clear all hold offA=zeros(16);for i=1:16%A(i,i)=1/2;if i+1<=16 && mod(i,4)~=0A(i,i+1)=1;endif i+4<=16A(i,i+4)=1;endendA(2,5)=1;A(3,8)=1;A(9,14)=1;A(12,15)=1;A=A+A';[T3 c3]=fleury3(A);pos3(1:2,1)=0;for i=1:16if i==1, pos3(1:2,i)=0;elseif mod(i-1,4)~=0pos3(1,i)=pos3(1,i-1)+1;pos3(2,i)=pos3(2,i-1);elsepos3(1,i)=pos3(1,i-4);pos3(2,i)=pos3(2,i-4)-1;endendendfigure (1), title('3rd Question')for i=1:16for j=i:16if A(i,j)==1,plot([pos3(1,i),pos3(1,j)],[pos3(2,i),pos3(2,j)]); hold on, endendendfor i=2:size(T3,2)draw_arrow(pos3(:,T3(1,i))',pos3(:,T3(2,i))',0.5)x = mean(pos3(1,T3(:,i)));y = mean(pos3(2,T3(:,i)));text(x,y,num2str(i),'FontSize',18);pause;endpause off;hold offfunction [T,sleds]=fleury3(A)[m,n]=size(A);if m~=nfprintf('there is sth wrong.\n');return;endtemp=sum(A,1);tteds=sum(temp); % total nos edgessleds=0; %selected edgesmtr = A;startp = 1;eulerPath = startp;while sleds~=tteds % 当sleds = tteds 时,表示所有的边已经进入到eulerPath里面了listNp = find(mtr(startp,:)==1); %列出与startp 相通的点nosNgbr = length(listNp); %计算上述点的个数if nosNgbr ==1, %没有其他选择情况下nextp = listNp(1);elsefor i=1:length(listNp) %依次判断是否是割边flag = isGeBian(mtr,startp,listNp(i));if flag~=1break; %遇到第一条不是割边的边,即停止endendnextp = listNp(i); %把这条边的终点记录下来endmtr(startp,nextp)=0;mtr(nextp,startp)=0;eulerPath = [eulerPath, nextp]; %把这条边的终点作为欧拉回路的下一个点startp = nextp;sleds = sleds+1;end% 构建T 矩阵,以便画图T = zeros(2,length(eulerPath)-1);for i=2:length(eulerPath)T(:,i-1) = [eulerPath(i-1);eulerPath(i)];endendfunction flag=isGeBian(mtr,startp,nextp)%判断startp 与nextp 两点之间连线是否割边mtr(startp, nextp) = 0;mtr(nextp, startp) = 0;% 通过队列,查看是否存在任意一条“其他”通道可以从startp 达到nextpdui=[];dui=enqueue(dui,startp);while ~isempty(dui)startp = dui(1); % topdui=pop(dui);listp=find(mtr(startp,:)==1);if any(listp==nextp)% 表示存在另外一条这样的通道,所以flag =0 ,即startp 与nextp 两点之间连线不是割边flag=0;return;enddui=enqueue(dui,listp);mtr(startp,listp)=0;endflag=1;endfunction dui=enqueue(dui,p)if isempty(dui)dui = p;elsedui = [dui,p];endendfunction dui=pop(dui)if length(dui)==1dui=[];elsedui = dui(2:end);endend。

matlab软件欧拉算法教程

matlab软件欧拉算法教程

改进Euler方法计算框图 开始
输入x0 , y0 , h, b
n 1
x1 x0 h y p y0 hf ( x0 , y0 ) yc y0 hf ( x1 , y p ) 1 y1 ( yc y p ) 2
输出x1 , y1
n n 1 x0 x1 , y0 y1
用三个点x n , x n p , x nq的斜率K 1 , K 2 , K 3 加权平均得出 平均斜率K 的近似值,计算格式具有
*
yn1 yn h(1 )K1 K2 K3
K1 , K2为二阶Runge-Kutta格式的表达式 如何预报K3?
在区间[xn ,xn+q ]已知两个斜率值K1,K2,对K1,K2加权 平均得出此区间的平均斜率,从而得到y(xn+q )的预报 值yn+q
Step 1: 将 K2 在 ( xn , yn ) 点作 Taylor 展开
K 2 f ( xn ph , yn phK1 ) f ( xn , yn ) phf x ( xn , yn ) phK1 f y ( xn , yn ) O( h2 )
y( xn ) phy( xn ) O(h2 )
ynq yn qh(1 )K1 K2
K 3 f ( x n q , yn q )
因此K 3为:
利用Taylor展开法选择参数p, q, , , ,使此计算格式 具有三阶精度这类格式统称为三阶Runge-Kutta格式
R-K法的常用公式
常用的三阶R-K方法.
经典R-K公式 每一步计算需 要四个函数值
注意的问题
Runge-Kutta法的主要运算在于计算 Ki 的值,即计算 f 的值。计算量与可达到的最高精度阶数的关系:

matlab牛顿欧拉法

matlab牛顿欧拉法

matlab牛顿欧拉法
Matlab中的牛顿欧拉法是一种用于数值求解微分方程的方法。

牛顿欧拉法是一种迭代算法,通过逐步逼近方程的解来求解微分
方程。

它基于欧拉法和牛顿法的思想,将微分方程转化为代数方程,
并通过迭代计算逼近方程的解。

牛顿欧拉法的步骤如下:
1. 确定微分方程的初值条件和求解区间。

2. 将微分方程转化为差分方程,使用欧拉法进行近似计算得到初始解。

3. 利用初始解进行迭代计算,通过牛顿法的思想不断逼近方程的解。

4. 当迭代值满足指定的精度要求时,停止迭代并得到方程的解。

牛顿欧拉法可以用以下代码实现:
```matlab
function [x, y] = newton_euler(f, df_dx, x0, y0, h, n)
x = zeros(n, 1);
y = zeros(n, 1);
x(1) = x0;
y(1) = y0;
for i = 2:n
F = y(i-1) + h * f(x(i-1), y(i-1));
J = 1 - h * df_dx(x(i-1), y(i-1));
y(i) = y(i-1) - F / J;
x(i) = x(i-1) + h;
end
end
```
其中,f是微分方程的右端函数,df_dx是f对x的偏导数,x0
和y0分别是微分方程的初始条件,h是步长,n是迭代次数。

通过调用函数newton_euler,可以得到微分方程的解。

注意,此
处只展示了算法的基本框架,具体情况下需要根据实际问题进行具体修改。

希望对你有所帮助!。

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