求解A*B*(N*y+1)*(a+b*x)-x=0,C*[a*A*(a+b*x)+b*x*A*(a+b*x)+d]-y=0,其中x,y是未知数,其余字母为已知数
时间: 2023-11-14 17:43:35 浏览: 77
这是一个方程组,可以通过代数运算解出未知数的值。
首先,将第一个方程化简:
A*B*(N*y 1)*(a b*x)-x=0
化简为:
A*B*N*a*y*x + A*B*b*y - x = 0
然后,将第二个方程化简:
C*[a*A*(a b*x) b*x*A*(a b*x) d]-y=0
化简为:
C*a*A*a*b*x*x + C*b*A*b*x*x + C*d - y = 0
现在,可以将第一个方程中的 x 代入第二个方程中,得到:
C*a*A*a*b*x*x + C*b*A*b*x*x + C*d - y = 0
C*a*A*a*b*(A*B*N*a*y*x + A*B*b*y)^2 + C*b*A*b*(A*B*N*a*y*x + A*B*b*y)^2 + C*d - y = 0
将 x 和 y 提出来,得到:
(A*B*N*a*y)^2 * (C*a*A*a*b) + (A*B*b)^2 * (C*b*A*b) - 1 = 0
(A*B*N*a*y)^2 * (C*a*A*a*b) + (A*B*b)^2 * (C*b*A*b) = 1
y = (1 - (A*B*b)^2 * (C*b*A*b)) / (A*B*N*a)^2 * (C*a*A*a*b)
最终,得到:
x = A*B*N*a*y*(a b*x) / (a*A*(a b*x) + b*x*A*(a b*x) + d)
相关问题
A*(N*y+1)*(a+b*z)=x=,B*x*(N*z+1)=y,C*[a*x+b*x*y+d]=z,其中x,y,x是未知数,其余字母为已知数,求解x,y,z的解表达式
将原方程组化简,得到:
A*N*y*a*x + A*N*y*b*z*x = x
B*N*z*x + B*x = y
C*a*x*z + C*b*x*y*z + C*d*z = z
将第一个式子中的x带入第二个式子,得到:
B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*z) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*z) = y
将第一个式子中的x带入第三个式子,得到:
C*a*(A*N*y*a + A*N*y*b*z)*z + C*b*(A*N*y*a + A*N*y*b*z)*y*z + C*d*z = z
将y用上面的式子表示,得到:
B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*z) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*z) = C*a*(A*N*y*a + A*N*y*b*z)*z + C*b*(A*N*y*a + A*N*y*b*z)*B*N*z*z + C*d*z
将A*N*y*a + A*N*y*b*z用u表示,得到:
B*N*z*u + B*u = C*a*u*z + C*b*u*B*N*z*z + C*d*z
将z用上面的式子表示,得到:
B*N*(C*a*u + C*b*u*B*N*z) + (B-C*a*u)*u = C*d
将z用上面的式子表示,代入第一个式子,得到:
A*N*y*a*x + A*N*y*b*(B*N*(C*a*u + C*b*u*B*N*z) + (B-C*a*u)*u)*x = x
将u用上面的式子表示,代入上式,得到:
(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))*x = x
将x提出来,得到:
x = [1 / (A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))] * x
将x代入第二个式子,得到:
B*N*z*x + B*x = y
将x用上面的式子表示,代入上式,得到:
B*N*z*[1 / (A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))] * x + B*[1 / (A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))] * x = y
将x提出来,得到:
x = [1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y
将y代入第三个式子,得到:
C*a*x*z + C*b*x*[1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y*z + C*d*z = z
将x用上面的式子表示,代入上式,得到:
C*a*[1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y*z*z + C*b*[1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y*z*z + C*d*z = z
将z提出来,得到:
z = [C*a*y*z / (B*N*y*a*C*a + B*N*y*b*C*a*B*N*y*z + B*y*C*b*a + B*y*C*b*B*N*y*z - B*y*C*a*a)] + [C*b*y*z / (B*N*y*a*C*a + B*N*y*b*C*a*B*N*y*z + B*y*C*b*a + B*y*C*b*B*N*y*z - B*y*C*a*a)] * [1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y + [C*d*z / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))]
所以,x,y,z的解表达式为:
x = [1 / (A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u))] * x
y = [1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y
z = [C*a*y*z / (B*N*y*a*C*a + B*N*y*b*C*a*B*N*y*z + B*y*C*b*a + B*y*C*b*B*N*y*z - B*y*C*a*a)] + [C*b*y*z / (B*N*y*a*C*a + B*N*y*b*C*a*B*N*y*z + B*y*C*b*a + B*y*C*b*B*N*y*z - B*y*C*a*a)] * [1 / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))] * y + [C*d*z / (B*N*z*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)) + B*(A*N*y*a + A*N*y*b*(B*N*(C*a + C*b*B*N*z) + (B-C*a)*u)))]
matlab 利用crank-nicolson格式求解抛物型方程∂u/∂t = u_xx+u_yy,0<=x<=1,0<=y<=1,u(x,y,0)=sin(pi*x)sin(pi*y),u|∂ G = 0,给出示例代码
以下是利用Crank-Nicolson格式求解抛物型方程的Matlab代码示例:
```
% 定义参数和网格
Nx = 50; % x方向网格数
Ny = 50; % y方向网格数
Lx = 1; % x方向长度
Ly = 1; % y方向长度
dx = Lx/Nx; % x方向步长
dy = Ly/Ny; % y方向步长
dt = 0.01; % 时间步长
T = 1; % 最终时间
x = linspace(0, Lx, Nx+1);
y = linspace(0, Ly, Ny+1);
[X, Y] = meshgrid(x, y);
% 初始条件
u0 = sin(pi*X).*sin(pi*Y);
% 定义系数矩阵
r = dt/(2*dx^2);
s = dt/(2*dy^2);
a = -r*ones(Nx-1,1);
b = 1+2*r+2*s;
c = -r*ones(Nx-1,1);
d = -s*ones(Ny-1,1);
e = 1+2*r+2*s;
f = -s*ones(Ny-1,1);
% 初始化解
u = u0;
% 迭代求解
for t = dt:dt:T
% 定义矩阵A和B
A = spdiags([a b c], [-1 0 1], Nx-1, Nx-1);
B = spdiags([d e f], [-1 0 1], Ny-1, Ny-1);
% 定义右端项
f = zeros(Nx-1, Ny-1);
for j = 1:Ny-1
f(:,j) = u(2:Nx,j+1)+r*(u(3:Nx+1,j+1)-2*u(2:Nx,j+1)+u(1:Nx-1,j+1));
end
% 利用Thomas算法求解A*u_n+1=A*u_n+f/2
for j = 1:Ny-1
u(2:Nx,j+1) = thomas(A, u(2:Nx,j+1)+f(:,j)/2);
end
% 利用Thomas算法求解B*u_n+1=B*u_n+f/2
for i = 1:Nx-1
u(i+1,2:Ny) = thomas(B, u(i+1,2:Ny)'+f(i,:)'/2)';
end
end
% 可视化结果
surf(X, Y, u);
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('u');
```
在上述代码中,我们利用了Thomas算法来求解三对角矩阵,可以通过以下函数实现:
```
function x = thomas(A, b)
% Thomas算法求解三对角线性方程组Ax=b
% A为三对角矩阵,b为列向量
n = length(b);
a = diag(A, -1);
d = diag(A);
c = diag(A, 1);
% 前向消元
for k = 2:n
factor = a(k-1)/d(k-1);
d(k) = d(k)-factor*c(k-1);
b(k) = b(k)-factor*b(k-1);
end
% 回代求解
x(n) = b(n)/d(n);
for k = n-1:-1:1
x(k) = (b(k)-c(k)*x(k+1))/d(k);
end
```
希望能对你有所帮助!
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