在Matlab中画出函数f(x)={█(x,x>0@0.05x,otherwise)┤及其导数在同一直角坐标轴上值域为(-2,2)的图像
时间: 2023-09-12 16:04:37 浏览: 115
【老生谈算法】Matlab画函数图像.doc
### 回答1:
以下是在Matlab中画出函数f(x)及其导数的代码:
```matlab
% 定义函数f(x)
f = @(x) (x.*(x>0) + 0.05.*x.*(x<=0));
% 定义函数f(x)的导数
df = @(x) (1.*(x>0) + 0.05.*(x<=0));
% 生成x的取值范围
x = linspace(-10, 10, 1000);
% 计算函数f(x)和导数df(x)的值
y1 = f(x);
y2 = df(x);
% 绘制函数f(x)和导数df(x)的图像
figure;
plot(x, y1, 'LineWidth', 2, 'Color', 'b');
hold on;
plot(x, y2, 'LineWidth', 2, 'Color', 'r');
ylim([-2, 2]);
xlabel('x');
legend('f(x)', 'f''(x)');
```
运行以上代码,即可得到函数f(x)及其导数在同一直角坐标轴上值域为(-2,2)的图像。
### 回答2:
在Matlab中,我们可以使用plot函数来绘制函数及其导数的图像。
首先,我们需要定义函数f(x)和其导数f'(x)的表达式。根据题目中给出的函数f(x)的定义,我们可以写出以下代码:
```matlab
syms x % 声明变量x为符号变量
f = piecewise(x>0, x, 0.05*x); % 定义函数f(x)
df = diff(f, x); % 计算函数f(x)的导数
```
然后,我们需要确定x的取值范围,以及在该范围内的步长。为了让值域在(-2,2)之间,我们可以设置x的范围为[-20, 20],步长为0.01:
```matlab
x = -20:0.01:20; % 设置x的范围和步长
```
接下来,我们可以使用subs函数将x的值代入函数f(x)和f'(x),并通过plot函数绘制图像:
```matlab
yf = subs(f, x); % 将x代入函数f(x)的表达式,得到对应的值
ydf = subs(df, x); % 将x代入函数f'(x)的表达式,得到对应的值
plot(x, yf, 'r', x, ydf, 'b'); % 绘制函数和导数的图像
legend('f(x)', "f'(x)"); % 添加图例
```
最后,我们可以添加标题和轴标签来更好地说明图像:
```matlab
title("f(x) and its derivative"); % 添加标题
xlabel("x"); % 添加x轴标签
ylabel("y"); % 添加y轴标签
```
完整的代码如下:
```matlab
syms x
f = piecewise(x>0, x, 0.05*x);
df = diff(f, x);
x = -20:0.01:20;
yf = subs(f, x);
ydf = subs(df, x);
plot(x, yf, 'r', x, ydf, 'b');
legend('f(x)', "f'(x)");
title("f(x) and its derivative");
xlabel("x");
ylabel("y");
```
运行以上代码,就可以在Matlab中画出函数f(x)及其导数在同一直角坐标轴上值域为(-2,2)的图像。
### 回答3:
要在Matlab中画出函数和它的导数的图像,需要先定义函数并计算出导数,然后使用plot命令绘制图像。
首先,我们定义函数f(x)如下:
```matlab
function fx = f(x)
if x > 0
fx = x;
else
fx = 0.05 * x;
end
end
```
接着,我们定义导数f'(x)如下:
```matlab
function dfx = df(x)
if x > 0
dfx = 1;
else
dfx = 0.05;
end
end
```
然后,我们选择一段范围内的x值,计算出对应的函数值和导数值,并将这些值存储在数组中:
```matlab
x = -10:0.1:10;
fx = arrayfun(@f, x);
dfx = arrayfun(@df, x);
```
最后,我们使用plot命令绘制函数和导数的图像,设置坐标轴范围和标签等:
```matlab
figure;
hold on;
plot(x, fx, 'LineWidth', 2);
plot(x, dfx, 'LineWidth', 2);
axis([-10 10 -2 2]);
xlabel('x');
ylabel('y');
legend('f(x)', 'f''(x)');
title('Function and Its Derivative');
hold off;
```
运行以上代码,即可在Matlab中画出函数f(x)及其导数在同一直角坐标轴上,且值域为(-2,2)的图像。
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