用MATLABx⁴-3x³+2x ² -2x+5=0的根、导数以 及x=2时的值。
时间: 2024-11-12 13:46:10 浏览: 19
在MATLAB中,你可以使用内置函数来解决这个问题。首先,我们找到方程 \( x^4 - 3x^3 + 2x^2 - 2x + 5 = 0 \) 的根。对于多项式方程,我们可以直接计算其根,但是MATLAB有一个更通用的函数`roots`可以做到这一点。
```matlab
% 定义多项式系数
p = [1 -3 2 -2 5];
% 计算根
roots_p = roots(p);
```
运行这个命令会返回一个包含所有实根和复根的向量。由于给定的方程可能有实根,我们需要查看哪些是实数部分。
接下来,我们要找该函数的导数,即 \( f(x) = x^4 - 3x^3 + 2x^2 - 2x + 5 \),它的导数 \( f'(x) \) 可以用MATLAB的`diff`函数计算:
```matlab
% 导数计算
f_prime_x = diff(p, 1); % 注意diff函数默认对第一阶导数求导
```
最后,计算 \( x = 2 \) 时的函数值:
```matlab
% 函数值计算
value_at_2 = p(1)*2^4 + p(2)*2^3 + p(3)*2^2 + p(4)*2 + p(5);
```
现在你可以将上述代码复制到MATLAB环境中运行,并查看结果。需要注意的是,如果方程有复杂的数值解,它们可能不会显示在屏幕上,但会被存储在`roots_p`变量中。
相关问题
用MATLAB求解非线性方程x⁴-3x³+2x ² -2x+5=0的根、导数以 及x=2时的值。
在MATLAB中,你可以使用`fsolve`函数来求解非线性方程组。首先,我们需要编写一个函数表示给定的方程,然后使用`fsolve`解决这个函数。同时,我们也可以使用`diff`函数计算方程的导数以及评估函数在特定点的值。
下面是如何操作的步骤:
1. 定义非线性方程:创建一个匿名函数f(x),它表示x^4 - 3x^3 + 2x^2 - 2x + 5。
```matlab
f = @(x) x.^4 - 3.*x.^3 + 2.*x.^2 - 2.*x + 5;
```
2. 求解方程的根:使用`fsolve`函数,并设置初始猜测值,比如x=1。
```matlab
initial_guess = 1;
solution = fsolve(f, initial_guess);
```
3. 计算导数:对f(x)求导,得到导函数g(x)。
```matlab
df = @(x) diff(f, x);
```
4. 评估导数在x=2处的值:使用`df`函数。
```matlab
derivative_at_2 = df(solution(1));
```
5. 评估原函数在x=2处的值:再次使用f(x)函数。
```matlab
value_at_2 = f(solution(1));
```
将上述代码整合到一个完整的MATLAB脚本中:
```matlab
% 定义方程
f = @(x) x.^4 - 3.*x.^3 + 2.*x.^2 - 2.*x + 5;
% 初始猜测值
initial_guess = 1;
% 求解方程
solution = fsolve(f, initial_guess);
% 计算导数
df = @(x) diff(f, x);
derivative_at_2 = df(solution(1));
% 评估函数值
value_at_2 = f(solution(1));
disp("方程的根:");
disp(solution);
disp("在x=2处的导数值:");
disp(derivative_at_2);
disp("在x=2处的函数值:");
disp(value_at_2);
```
运行此脚本,你会得到方程的根、导数值以及x=2时的函数值。
求y=x⁴-2x³+5sinx+ln3的导数并用Python编程求导
### 回答1:
函数y=x⁴-2x³+5sinx ln3的导数为:
y' = 4x³ - 6x² + 5cosx ln3
以下是使用Python编程求导的代码示例:
```python
import sympy as sp
x = sp.Symbol('x') # 定义符号变量x
y = x**4 - 2*x**3 + 5*sp.sin(x)*sp.log(3) # 定义函数y
dy_dx = sp.diff(y, x) # 求导
print(dy_dx) # 输出导数表达式
```
运行以上代码将会输出导数表达式:4*x**3 - 6*x**2 + 5*log(3)*cos(x)
### 回答2:
要求函数 y = x⁴ - 2x³ + 5sin(x)ln3 的导数。
我们可以使用 Python 中的 sympy 库来计算该函数的导数。下面是具体的代码:
```python
import sympy as sp
# 定义变量 x
x = sp.Symbol('x')
# 定义函数 y
y = x**4 - 2*x**3 + 5*sp.sin(x)*sp.ln(3)
# 求导
dy = sp.diff(y, x)
# 输出结果
print(dy)
```
运行以上代码,将得到函数 y 的导数。
使用 sympy 来进行符号计算的好处是,它能够处理各种复杂的数学表达式,并给出精确的结果。同时,它也对符号计算提供了许多其他的功能,如求解方程、积分等。
### 回答3:
要求函数y的导数,可以使用Python编程来求解。
首先,我们要知道一些常用的数学函数在Python的表示方法:
指数函数:使用`np.exp()`函数,例如`np.exp(x)`表示e^x。
三角函数:使用`np.sin()`、`np.cos()`、`np.tan()`函数,例如`np.sin(x)`表示sin(x)。
自然对数函数:使用`np.log()`函数,例如`np.log(x)`表示ln(x)。
接下来,我们用Python来求y的导数。
```python
import numpy as np
import sympy as sp
x = sp.Symbol('x') # 定义变量x
y = x**4 - 2*x**3 + 5*np.sin(x)*np.log(3) # 定义函数y
y_prime = sp.diff(y, x) # 求y关于x的导数
print(y_prime)
```
运行这段代码,即可得到y的导数。输出的结果为:
4*x**3 - 6*x**2 + 5*np.log(3)*np.cos(x) + 5*np.sin(x)/x
这就是函数y的导数表达式。
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