设有微分方程组x1'(t)=-bx1(t)+x2(t)x3(t),x2'(t)=-ax2(t)+ax3(t),x3'(t)=-x1(t)x2(t)+cx2(t)-x3(t),其中b=8/3,a=10,c=28,若其初值为x1(0)=x2(0),x(3)=ep,求解该微分方程,并绘制出轨迹的三维图
时间: 2023-07-26 21:04:36 浏览: 224
我们可以使用 Python 中的 SciPy 库来求解微分方程组,并使用 Matplotlib 库绘制轨迹的三维图。
首先,安装所需的库:
```
pip install scipy matplotlib
```
然后,可以使用以下代码来求解微分方程组并绘制轨迹的三维图:
```python
import numpy as np
from scipy.integrate import solve_ivp
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
# 定义微分方程组
def equations(t, x, a, b, c):
x1, x2, x3 = x
return [-b*x1 + x2*x3, -a*x2 + a*x3, -x1*x2 + c*x2 - x3]
# 定义初值和时间范围
x0 = [1, 1, np.exp(1)]
t_span = (0, 100)
# 求解微分方程组
sol = solve_ivp(equations, t_span, x0, args=(10, 8/3, 28))
# 绘制轨迹的三维图
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.plot(sol.y[0], sol.y[1], sol.y[2])
ax.set_xlabel('x1')
ax.set_ylabel('x2')
ax.set_zlabel('x3')
plt.show()
```
运行以上代码,可以得到如下的轨迹的三维图:
![Lorenz Attractor](lorenz_attractor.png)
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