微积分计算; 微积分符号运算; 例2 )分别使用符号运算和数值运算计算以下和
比较其计算速度。 符号运算程序: s=sym’0); ticfor k=1:1000 s=s 1/k; endtocs; 数值运算程序s=0; tic for k=1:1000 s=s 1/k; 结束托克斯? 运行结果: Elapsed time is 0.000015 seconds . s=? 7.4855; 使用语句syms定义符号变量的语句格式syms x y zsyms语句一次可以定义多个符号变量,但不能定义符号常量和表达式。 微积分计算问题的符号运算; 求导数的语句求出与df=difff ) %式f的一次导数df=diff ) f,n ) %式f的n次导数df=diff ) f,u,n ) %式f的变量u相关的n次导数; 例7 :要求
f=[x^2*sinx ) exp ) x ) cos ) x ) log ) 1x^2) atanx ) x]; DIFFf ) ans=[x^2*cosx )2*x*sinx ) x ) cos x ) exp x ) sin ) ] [ 2* x ) x )/x^2]的求出%函数式f不定积分intf,v ); 求%的函数式f变量v的不定积分intf、a、b ); 求出%函数式f在区间[a、b]中的定积分intf、v、a、b ); 求出%函数式f区间[a,b]中的与变量v相关的定积分; 的符号计算级数符号计算的基本语句s=symsumg ); 求%通项g的无限和s=symsumg,n )求%通项g相对于整变量n的无限和s=symsumg,a,b ); 求%通项g下标的a和b之间的项之和s=symsumg、n、a、b ); %要求通项g的下标变量n的a和b之间的项之和吗? Taylor展式Taylor展式的基本句子f=Taylorf; 求%函数f的jzdyl级数的前6项f=Taylorf,n ); %函数f的jzdyl级数的前n项f=Taylorf、n、x0 ); 求出用%函数f的x0展开的Taylor级数的前n项f=Taylorf,v,n,v0); %对变量v以v0展开的Taylor级数的前n项求函数f; 微积分数值计算; 数值导数; Matlab的数值导数计算可以用语句diff来实现。 diff语句是相对于非符号计算的前向差分,即
函数diffx )输出
diffx,2 )输出diff diff ) x ),即一般而言,diffx,k )的计算可以依次类推。 一阶导数的计算一阶导数是可用的
计算。 来自公式
df的第I个元素最接近f’x )在xi 1/2点的值,误差为o ) h2 ); 例13 )用diff语句计算函数y=sinx )的导数,计算误差。
参考步骤: x=0:pi/100:2*pi; y=sinx; x1=pi/200:pi/100:2*pi; y1=diffy )./diffx ) ) x; y11=sinx1 ); 1个subplot 1,2,1 ) plot ) x1,y1,x1,y11 ) subplot ) 1,2,2 ) y12=cos ) x1 ); plotx1,y1-y12 ) legend df ),f ) legend error ) ) )。
结果图:二阶微分的计算语句表示二阶前向差分,即
快三技巧准确率100r展式Taylor展式的基本句子f=Taylorf; 求%函数f的jzdyl级数的前6项f=Taylorf,n ); %函数f的jzdyl级数的前n项f=Taylorf、n、x0 ); 求出用%函数f的x0展开的Taylor级数的前n项f=Taylorf,v,n,v0); %对变量v以v0展开的Taylor级数的前n项求函数f; 微积分数值计算; 数值导数; Matlab的数值导数计算可以用语句diff来实现。 diff语句是相对于非符号计算的前向差分,即
函数diffx )输出
diffx,2 )输出diff diff ) x ),即一般而言,diffx,k )的计算可以依次类推。 一阶导数的计算一阶导数是可用的
计算。 来自公式
df的第I个元素最接近f’x )在xi 1/2点的值,误差为o ) h2 ); 例13 )用diff语句计算函数y=sinx )的导数,计算误差。
参考步骤: x=0:pi/100:2*pi; y=sinx; x1=pi/200:pi/100:2*pi; y1=diffy )./diffx ) ) x; y11=sinx1 ); 1个subplot 1,2,1 ) plot ) x1,y1,x1,y11 ) subplot ) 1,2,2 ) y12=cos ) x1 ); plotx1,y1-y12 ) legend df ),f ) legend error ) ) )。
结果图:二阶微分的计算语句表示二阶前向差分,即