Matlab之代數方程求解 極限 漸進線 導數

2021-08-27 11:30:04 字數 2781 閱讀 4068

matlab之代數方程求解:極限、漸進線、導數

目錄

極限、漸進線、導數

1、求趨於常量的極限

2、利用limit(f, inf)命令無窮極限

3、獲得漸進線

4、導數計算

(1)案例limit(f)

命令屬於符號計算,因此確保使用syms 命令告訴matlab你使用的是哪個符號變數。

syms x

f = (2*x + 1)/(x-2);  g = x^2 + 1;

f1 = limit(f,3);   

%當x趨近a時的f(x)d的極限,語法是limit(f,a)

f2 = limit(g,3);

%接著,驗證兩個函式乘積的極限等於兩個函式各自極限的乘積

a=f1*f2;  k=limit(f*g,3);  

isequal(a,k)  

%呼叫isequal (a,b)

命令檢查兩個量是否相等,若不相等isequal返回0

(2)求函式在某點左右極限limit(f,x,a,'left')

的案例syms x

f = (x - 3)/abs(x - 3);  

%已知該函式不存在極限;

ezplot(f,[-1,5])        

%通過函式影象看極限存在情況,可知僅存在左右極限

a = limit(f,x,3,

'left'

) %limit(f,x,a,'left')

命令求a點的左極限

b = limit(f,x,3,

'right')

isequal(a,b)  

%呼叫isequal(a,b)命令判斷左右極限是否相等,即該點是否存在

syms x

limit(sqrt(x^2+x)-x,inf)  

%計算趨於正無窮大時的極限;

limit((5*x^3 + 2*x)/(x^10 + x + 7),-inf)  

%計算趨於負無窮大時的極限;

limit(1/abs(x))   

%計算得出無窮大的極限

limit

命令可以用來獲得函式的漸近線

syms x

f = 1/(x*(x-1));

%第一步是找出函式突然增大的點。這可以通過解分母的根求得

g=x*(x-1);  s=solve(g)

%得到了根就知道了漸進線的位置

ezplot(f)            

%繪製函式圖象

hold

on%hold on命令告訴matlab,還要為圖象再新增一些材料:

plot(double(s(1))*[1 1], [-1 2],

'--'

) %因根存在變數s中,訪問s(1)和s(2),且繪製漸進線;

plot(double(s(2))*[1 1], [-1 2],

'--')

hold

off

(1)求一階、高階函式

syms t

g=sin(10*t);  diff(g)    %求一階函式的導數diff(f)

f=t*exp(-3*t);diff(f,2) %求高階函式的導數diff(f,n)

;(2)案例綜合應用:diff返回求導結果,接著把結果賦給另乙個變數繼續使用;

如求是方程的解麼?

syms t

y = 3*sin(t)+7*cos(5*t);

f = -5*cos(2*t);  

%輸入微分方程的右邊,

a = diff(y,2)+y;

%輸入微分方程的左邊(將第乙個函式y帶入),我們建立另乙個變數:

isequal(a,f)

%判斷是否相等

(3)求函式在區間[0,2]的最小、大值;

subs(f, x, z)

表示將新值z替換符號表示式f中的變數x;如題subs(f,0)

等價於f(0)

syms x

f = x^3-3*x^2+3*x;

ezplot(f, [0 2])

g = diff(f)

%要找出區域內最小、大值,求一階導數

g並找出等於零的點

pretty(g)   

%pretty

命令讓表示式更好看一些:使函式式更接近手寫,如3*x^2 - 6*x + 3變為3x2-6x+3

s = solve(g)  

%讓一階導數g為零求根,一階導得出2個根

即原函式大約應該3個根

subs(f,0), subs(f,1), subs(f,2)

%繼續通過計算函式在臨界點x=0、1、2的值來證明

%由於f(2)返回最大值,我們可以得到x=2 時函式f取得最大值的結論。另外,我們還可以計算導數在這三個點的值並繪製它:

subs(g,0),subs(g,1),subs(g,2)%求出

一階導函式在

x=0、1、2的值

h=diff(g)   

%求二階導數並讓它等於零,得到導數的臨界點

solve(h)    

%由於g''>0 ,我們可以下結論x=1是本區間的最小值????

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