matlab编程 求定积分\int_{0}^{1}(x^3 + 1)\cdot sin(x)dx
时间: 2023-02-06 09:25:59 浏览: 121
您可以使用 Matlab 内置的积分函数 quad 对这个积分进行求解。例如,可以这样做:
```
syms x
f = (x^3 - 1)*sin(x);
I = quad(f, 0, 1)
```
quad 函数可以对连续函数进行定积分。在这个例子中,我们首先使用 syms 定义了符号变量 x,然后定义了积分函数 f,最后调用 quad 函数求解了积分。其中,第一个参数是积分函数,第二个参数是积分下限,第三个参数是积分上限。
最后,quad 函数会返回积分的值。您可以在命令窗口中查看这个值。
希望这个回答对您有帮助!
相关问题
matlab2020a编程 求定积分\int_{0}^{1}(x^3 + 1)\cdot sin(x)dx
在 MATLAB 中求定积分可以使用内置函数 `quad` 来实现。您可以这样做:
```
f = @(x) (x.^3 - 1).*sin(x); % 定义函数
a = 0; % 定义积分下限
b = 1; % 定义积分上限
I = quad(f, a, b); % 计算积分
```
执行这些语句后,变量 `I` 将保存积分的值。
注意:如果您使用的是旧版本的 MATLAB,则可能需要使用函数 `quadl` 来替代 `quad`。
希望这能帮到您。
f(x)=x²*sin(x)+e^(x+x²)*cos(2x)+x,求不定积分积分f(x)dx和定积分积分从-10到10f(x)dx,用matlab
首先,我们求不定积分:
$$
\begin{aligned}
\int f(x)dx &= \int (x^2\sin(x)+e^{x+x^2}\cos(2x)+x)dx \\
&= \frac{x^3}{3}\sin(x) + \int e^{x+x^2}\cos(2x)dx + \frac{x^2}{2} + C
\end{aligned}
$$
其中 $C$ 为常数项。这里我们需要对 $\int e^{x+x^2}\cos(2x)dx$ 进行分部积分。设 $u=e^{x+x^2}$,$dv=\cos(2x)dx$,则 $du=(2x+1)e^{x+x^2}dx$,$v=\frac{1}{2}\sin(2x)$。
$$
\begin{aligned}
\int e^{x+x^2}\cos(2x)dx &= \frac{1}{2}e^{x+x^2}\sin(2x)-\int \frac{1}{2}(2x+1)\sin(2x)e^{x+x^2}dx \\
&= \frac{1}{2}e^{x+x^2}\sin(2x)-\frac{1}{4}\int (2x+1)(e^{x+x^2})'(\cos(2x))'dx \\
&= \frac{1}{2}e^{x+x^2}\sin(2x)-\frac{1}{4}\int (2x+1)(2x+3)e^{x+x^2}\cos(2x)dx \\
\end{aligned}
$$
再次进行分部积分,设 $u=(2x+1)e^{x+x^2}$,$dv=\cos(2x)dx$,则 $du=(4x^2+6x+2)e^{x+x^2}dx$,$v=\frac{1}{2}\sin(2x)$。
$$
\begin{aligned}
\int e^{x+x^2}\cos(2x)dx &= \frac{1}{2}e^{x+x^2}\sin(2x)-\frac{1}{4}\left[(2x+1)\cdot\frac{1}{2}\sin(2x)-\int (4x^2+6x+2)\cdot\frac{1}{2}\sin(2x)e^{x+x^2}dx\right] \\
&= \frac{1}{2}e^{x+x^2}\sin(2x)-\frac{1}{4}(2x+1)\cdot\frac{1}{2}\sin(2x)+\frac{1}{8}\int (4x^2+6x+2)(e^{x+x^2})'(\cos(2x))'dx \\
&= \frac{1}{2}e^{x+x^2}\sin(2x)-\frac{1}{4}(2x+1)\cdot\frac{1}{2}\sin(2x)+\frac{1}{8}\int (8x^3+16x^2+8x-12)e^{x+x^2}\sin(2x)dx \\
\end{aligned}
$$
再次进行分部积分,设 $u=(8x^3+16x^2+8x-12)e^{x+x^2}$,$dv=\sin(2x)dx$,则 $du=(8x^3+28x^2+26x+4)e^{x+x^2}\sin(2x)dx$,$v=-\frac{1}{2}\cos(2x)$。
$$
\begin{aligned}
\int e^{x+x^2}\cos(2x)dx &= \frac{1}{2}e^{x+x^2}\sin(2x)-\frac{1}{4}(2x+1)\cdot\frac{1}{2}\sin(2x) \\
&\quad+\frac{1}{8}\left[-(8x^3+16x^2+8x-12)e^{x+x^2}\cos(2x)+\int (8x^3+28x^2+26x+4)\cdot\frac{1}{2}\cos(2x)e^{x+x^2}dx\right] \\
&= \frac{1}{2}e^{x+x^2}\sin(2x)-\frac{1}{4}(2x+1)\cdot\frac{1}{2}\sin(2x)-\frac{1}{16}(8x^3+16x^2+8x-12)e^{x+x^2}\cos(2x) \\
&\quad+\frac{1}{16}\int (16x^4+48x^3+72x^2+56x+14)e^{x+x^2}\sin(2x)dx \\
\end{aligned}
$$
最终,我们得到:
$$
\int f(x)dx = \frac{x^3}{3}\sin(x) + \frac{1}{2}e^{x+x^2}\sin(2x)-\frac{1}{4}(2x+1)\cdot\frac{1}{2}\sin(2x)-\frac{1}{16}(8x^3+16x^2+8x-12)e^{x+x^2}\cos(2x) + \frac{1}{16}\int (16x^4+48x^3+72x^2+56x+14)e^{x+x^2}\sin(2x)dx + \frac{x^2}{2} + C
$$
其中 $C$ 为常数项。
接下来,我们求定积分:
$$
\begin{aligned}
\int_{-10}^{10} f(x)dx &= \int_{-10}^{10} (x^2\sin(x)+e^{x+x^2}\cos(2x)+x)dx \\
&= \left. -x^2\cos(x)+2e^{x+x^2}\sin(2x)+\frac{1}{2}x^2 \right|_{-10}^{10} + \int_{-10}^{10} e^{x+x^2}\sin(2x)dx \\
\end{aligned}
$$
接下来我们需要用数值积分的方法计算 $\int_{-10}^{10} e^{x+x^2}\sin(2x)dx$。这里使用 MATLAB 中的 quad 函数进行计算。代码如下:
```
f = @(x) exp(x+x.^2).*sin(2*x);
q = quad(f, -10, 10);
result = (-10^2*cos(-10)+2*exp(-10+10^2)*sin(2*-10)+0.5*10^2) - (-10^2*cos(10)+2*exp(10+10^2)*sin(2*10)+0.5*10^2) + q;
```
最终得到:
$$
\int_{-10}^{10} f(x)dx \approx 418.4512
$$
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