用MATLAB求曲线y=x^2与直线y=x,y=2x所围成图形的面积
时间: 2023-05-12 08:03:29 浏览: 1378
可以使用MATLAB的integral2函数来求解该图形的面积,代码如下:
syms x y
f = x^2;
g1 = x;
g2 = 2*x;
A = integral2(@(x,y) 1, g1, g2, f, g1, g2);
其中,syms x y 定义了符号变量 x 和 y,f 定义了函数 y=x^2,g1 和 g2 分别定义了直线 y=x 和 y=2x,integral2 函数用于计算二重积分,@(x,y) 1 表示被积函数为常数函数 1。最终得到的 A 即为所求的面积。
相关问题
(2)_ 试求直线x=c把由曲线y=e°sinx在[0. x]上与x轴围成的封闭图形按面积- -分为二(误 差不超过10-)的matlab程序。
要解决这个问题,我们需要编写一个MATLAB程序来找到直线 \( x = c \) 将曲线 \( y = e^x \sin x \) 在区间 \([0, \pi]\) 上与x轴围成的封闭图形按面积分为两部分的c值。我们可以使用数值积分的方法来计算面积,并通过二分法来找到满足条件的c值。
以下是一个MATLAB程序示例:
```matlab
% 定义函数
f = @(x) exp(x) .* sin(x);
% 定义积分区间
a = 0;
b = pi;
% 定义目标函数来计算面积差
area = @(c) abs(quad(f, a, c) - quad(f, c, b));
% 二分法初始参数
tol = 1e-10;
c1 = a;
c2 = b;
c = (c1 + c2) / 2;
% 二分法迭代
while abs(area(c)) > tol
if area(c1) * area(c) < 0
c2 = c;
else
c1 = c;
end
c = (c1 + c2) / 2;
end
% 输出结果
fprintf('直线 x = %.10f 将面积分为两部分\n', c);
% 绘制图形
x = linspace(a, b, 1000);
y = f(x);
plot(x, y, 'b', [c c], [0 f(c)], 'r', 'LineWidth', 2);
hold on;
area(x, y, 'FaceColor', 'y', 'EdgeColor', 'none');
area([c b], [f(c) 0], 'FaceColor', 'g', 'EdgeColor', 'none');
hold off;
xlabel('x');
ylabel('y');
title('曲线 y = e^x sin x 与 x 轴围成的图形');
legend('y = e^x sin x', '分割线 x = c', '面积1', '面积2');
grid on;
```
这个程序首先定义了一个函数 \( f(x) = e^x \sin x \),然后使用二分法来找到满足条件的 \( c \) 值。`quad` 函数用于计算积分,`area` 函数用于计算面积差。最后,程序绘制了曲线和分割线,并标记了不同的面积部分。
matlab中已知曲线y=exp(x)sin x,x取[0,π],与x轴围成的图形为 D,分别求一条曲线(1)x=a,(2)y=b,它们都能评分图形 D(精确到 0.0001)
在MATLAB中,要找到两条直线 \( y = a \) 和 \( x = b \),使得它们与函数 \( y = e^x\sin(x), \) 在区间 \( [0, \pi] \) 内与X轴围成的区域 \( D \) 接触,并精确到 \( 0.0001 \),我们需要解决两个方程组。对于 \( y = a \) 来说,我们有一个方程 \( a = e^x\sin(x) \),对于 \( x = b \) 来说,我们需要找到 \( x = b \) 时 \( y \) 的最小值,即 \( y = e^b\sin(b) = 0 \)。
首先,我们找到 \( y = e^x\sin(x) \) 函数在 \( x = \pi \) 点的值,这是该曲线的最大值点,然后我们将这个值减去 \( 0.0001 \) 作为 \( a \) 的初始猜测。接下来,我们可以使用数值方法(如fzero函数)来找 \( b \),使得 \( e^b\sin(b) = 0 \)。
以下是MATLAB代码示例:
```matlab
% 已知函数
fun_x = @(x) exp(x).*sin(x);
fun_a = @(a) fun_x(pi) - a;
% 初始猜测
a_initial = fun_x(pi) - 1e-4;
% 寻找满足y = a的x值(a)
options = optimset('Display', 'iter', 'Algorithm', 'fminsearch'); % 设置搜索算法
[a_solution,~,exitflag] = fminsearch(fun_a, a_initial, options);
if exitflag > 0 && abs(fun_a(a_solution)) < 1e-4
fprintf('a ≈ %.7f\n', a_solution);
else
error('Solution not found for y = a');
end
% 寻找满足y = 0的x值(b)
b_initial = pi; % 因为e^pi*sin(pi) = 0
% 注意这里需要一种数值方法来解非线性方程 e^b*sin(b) = 0
% 可以使用 fzero 函数或其他优化库函数
% b_solution = fzero(@(b) fun_x(b), b_initial);
% 如果找不到精确解,可能会需要调整搜索范围或精度设置
% 查看是否有找到b的解
% if ~isempty(b_solution)
% fprintf('b ≈ %.7f\n', b_solution);
% else
% warning('No solution found for x = b');
% end
```
运行上述代码后,你将得到近似值 \( a \) 和 \( b \)。如果数值方法没有找到 \( b \) 的精确解,可能需要尝试不同的搜索策略或调整初始猜测。
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