MATLAB根据 π^2/6=1+1/2^2+1/3^2+1/4^2+……+1/n^2,求π的近似值。当n分别取100、1000、10000时,结果是多少? 要求:用for循环结构、while循环结构和非循环结构(使用“:”运算符的方式)三种方式实现。
时间: 2024-09-29 19:10:46 浏览: 69
MATLAB APP design- 简单的函数表达式运算(Y=X1^3+X2^2+X3)
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在MATLAB中,你可以利用这个公式计算π的近似值。我们先明确一下,这个公式实际上是欧拉常数euler_gamma的倒数除以2,而不是π的精确值。不过为了演示,我们可以用此公式来估算π。
以下是三种不同的方法来实现:
1. **使用for循环**:
```matlab
function pi_approx_for(n)
sum_squares = 0;
for i = 1:n
sum_squares = sum_squares + 1/i^2;
end
pi_guess = 2 * sum_squares / pi; % 使用公式估算π
pi_guess
end
pi_approx_for(100) % n=100 的结果
pi_approx_for(1000) % n=1000 的结果
pi_approx_for(10000) % n=10000 的结果
```
2. **使用while循环**:
```matlab
function pi_approx_while(n)
sum_squares = 0;
i = 1;
while i <= n
sum_squares = sum_squares + 1/i^2;
i = i + 1;
end
pi_guess = 2 * sum_squares / pi;
pi_guess
end
pi_approx_while(100)
pi_approx_while(1000)
pi_approx_while(10000)
```
3. **使用":"运算符** (递推计算):
由于这是一种非循环方法,所以我们需要编写一个递归函数或者使用`accumarray`:
```matlab
function pi_approxcolon(n)
function s = square_sum(m)
if m == 1
return 1;
else
return 1/m^2 + square_sum(m-1);
end
end
pi_guess = 2 * square_sum(n) / pi;
pi_guess
end
pi_approxcolon(100)
pi_approxcolon(1000)
pi_approxcolon(10000)
```
注意:实际计算中,随着n增大,误差会减小,但是上述方法得到的是无限级数的一个近似值,并不是π的精确值。真正的π是一个无理数,无法通过有限项的计算得到无穷级数的结果。
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