中心差商公式不同的h計算近似一 二 階導數

2021-10-07 08:14:55 字數 964 閱讀 4147

本博文源於matlab中的數值微分,只在使用一階和二階中心差商公式來求函式的近似一階和二階導數

下面我們進行分步驟解決此問題

一階:

二階:

思路如下,

>> x=1;

>> dy_1=8*x+3*cos(x)

dy_1 =

9.6209

>> dy_2=8-3*sin(x)

dy_2 =

5.4756

>> h=[0.1 0.01 0.001 0.0001];

>> x1=x+h;

>> x2=x-h;

>> y=3*sin(x)+4.*x.^2;

>> y1=3*sin(x1)+4.*x1.^2;

>> y2=3*sin(x2)+4.*x2.^2;

>> ysw_1=(y1-y2)./(2*h);

>> ysw_1

ysw_1 =

9.61820675650928 9.62087990262419 9.62090664745263 9.62090691489781

>> ysw_2=(y1+y2-2.*y)./(h.^2);

>> ysw_2

ysw_2 =

5.47769002193785 5.47560808227487 5.47558725649822 5.47558709484974

>>

通過matlab編寫**,發現不同的h會有不同的精度的值,h步長越小,越趨於精確值。其中ysw_1就是1階導數近似值,ysw_2是二階導數近似值,大家可以跟非數值解進行對比,發現確實更精準!

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