求矩阵在指定点的数值导数。 ⎝ ⎜ ⎛ x 1 0 x 2 2x 2 x 3 3x 2 6x ⎠ ⎟ ⎞ x=1,2,3 为了便于结果测试,请建立以变量D, D=cell(3,1); 用D来分别存放当x分别取值1,2,3时,对应的导数。 D{1}存放x为1时,矩阵的数值导数 D{2}存放x为2时,矩阵的数值导数 D{3}存放x为3时,矩阵的数值导数
时间: 2023-11-24 14:06:33 浏览: 81
矩阵求导1
根据矩阵在指定点的数值导数的定义,可以通过求取矩阵在指定点的偏导数来计算。具体步骤如下:
1. 定义矩阵函数 f(x) = ⎝ ⎜ ⎛ x 1 0 x 2 2x 2 x 3 3x 2 6x ⎠ ⎟ ⎞
2. 计算矩阵函数在指定点 x = 1,2,3 处的偏导数:
∂f/∂x1 = ⎝ ⎜ ⎛ 1 0 0 0 4 0 0 6 6 ⎠ ⎟ ⎞
∂f/∂x2 = ⎝ ⎜ ⎛ 0 0 0 1 4 0 0 6 6 ⎠ ⎟ ⎞
∂f/∂x3 = ⎝ ⎜ ⎛ 0 0 0 0 4 0 1 6 6 ⎠ ⎟ ⎞
3. 计算矩阵在指定点的数值导数,即将对应偏导数中的 x 取代为指定点的值并进行矩阵乘法运算:
D{1} = ∂f/∂x1(x=1) = ⎝ ⎜ ⎛ 1 0 0 0 4 0 0 6 6 ⎠ ⎟ ⎞
D{2} = ∂f/∂x2(x=2) = ⎝ ⎜ ⎛ 0 0 0 2 4 0 0 6 6 ⎠ ⎟ ⎞
D{3} = ∂f/∂x3(x=3) = ⎝ ⎜ ⎛ 0 0 0 0 4 0 3 6 6 ⎠ ⎟ ⎞
因此,可以使用以下代码实现:
```matlab
% 定义矩阵函数
f = @(x) [x(1), 0, 0; x(2), 2*x(2), 0; x(3), 3*x(3)^2, 6*x(3)];
% 计算偏导数
df_dx1 = [1, 0, 0; 0, 4, 0; 0, 6, 6];
df_dx2 = [0, 0, 0; 1, 4, 0; 0, 6, 6];
df_dx3 = [0, 0, 0; 0, 4, 0; 1, 6, 6];
% 计算数值导数
D{1} = df_dx1 * f([1, 2, 3])';
D{2} = df_dx2 * f([1, 2, 3])';
D{3} = df_dx3 * f([1, 2, 3])';
```
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