怎么计算方程的值和解 fun = @(x) x .* x;
时间: 2024-06-06 20:11:07 浏览: 106
对于给定的fun = @(x) x .* x;,要计算函数在特定点x的值,可以直接将x代入函数中,例如:
>> fun = @(x) x .* x;
>> fun(2)
ans =
4
这里计算了fun在x=2的值,得到了4。
要解方程fun(x)=0,可以使用fzero函数,该函数可以求解单变量的非线性方程。例如,要求解fun(x)=0的根,可以这样:
>> fun = @(x) x .* x;
>> fzero(fun, 2)
ans =
0
这里使用fzero函数求解fun(x)=0在x=2附近的根,得到了x=0的解。
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练习 5:y’’-0.01(y’)2+2y=sin(t), y(0)=0, y’(0)=1,0<t<5, 作 y 的图。 方法:%改写方程 x’’-0.01(x’)2+2x=sin(t), x(0)=0, x’(0)=1 高阶导数 x''化为一阶(x')' %令 y(1)=x,y(2)=x',化为方程组 %y(1)'=y(2),y(2)'=0.01*y(2)^2-2*y(1)+sin(t)
这段代码是用来求解微分方程并绘制图形的。
首先,通过改写方程 `x'' - 0.01(x')^2 + 2x = sin(t)`,将高阶导数 `x''` 转化为一阶导数 `(x')'`。
然后,定义了一个函数 `fun`,该函数接受输入参数 `t` 和 `y`,其中 `t` 是自变量,`y` 是一个包含两个元素的向量。函数的目的是计算函数的导数。
在函数内部,使用 `y(1) = x` 和 `y(2) = x'`,将微分方程化为一个方程组。其中,`y(1)' = y(2)` 表示 `y(1)` 的导数等于 `y(2)`,`y(2)' = 0.01 * y(2)^2 - 2 * y(1) + sin(t)` 表示 `y(2)` 的导数等于 `0.01 * y(2)^2 - 2 * y(1) + sin(t)`。
接下来,使用 MATLAB 的 ode45 函数来求解微分方程。通过设置初始条件 `y0 = [0; 1]`,即 `y(0) = 0` 和 `y'(0) = 1`,以及时间范围 `[0, 5]`,求解微分方程得到时间点和相应的解。
最后,使用 plot 函数绘制时间点和解的曲线图,即绘制 `t` 作为横轴,`y(:, 1)`(也可以写作 `y(:, 2)`) 作为纵轴的曲线图。这里 `y(:, 1)` 表示解向量 `y` 的第一列,也就是 `y(1)` 的值。
综合起来,这段代码的目的是求解微分方程并绘制出 y 的图。
A=[1,2,-2;1,1,1;2,2,1]; b=[5;1;3]; n=3; x0=[0;0;0]; tol=1e-5; N=200; x=jacobi_fun(A,b,n,x0,tol,N); function x=jacobi_fun(A,b,n,x0,tol,N) x=zeros(n,1); k=0; while k<N for i=1:n x(i)=(b(i)-A(i,[1:i-1,i+1:n])*x0([1:i-1,i+1:n]))/A(i,i); end if norm(x-x0,inf)>=tol break; end x0=x; k=k+1; disp(['when k=',num2str(k)]) disp('x='); disp(x); end if k==N disp('迭代次数已达上限!迭代可能不收敛') end disp(['迭代次数 k=',numstr(k)]) end
这是一个使用 Jacobi 迭代法求解线性方程组的 MATLAB 函数。下面是对该函数的解释:
输入参数:
- A:系数矩阵,大小为 n×n
- b:常数向量,大小为 n×1
- n:线性方程组的未知量个数
- x0:迭代初值,大小为 n×1
- tol:迭代精度
- N:最大迭代次数
输出参数:
- x:线性方程组的解,大小为 n×1
函数实现:
- 初始化迭代次数 k 和解向量 x,将 x0 赋值给 x
- 进入迭代循环,当迭代次数 k 小于最大迭代次数 N 时进行迭代
- 对于每一个未知量 i,根据 Jacobi 迭代公式计算下一个迭代值 x(i)
- 如果当前解 x 和上一次解 x0 的差的无穷范数大于等于迭代精度 tol,则跳出循环
- 更新迭代次数 k 和上一次解 x0,继续下一次迭代
- 如果迭代次数 k 达到最大迭代次数 N,则输出迭代可能不收敛的提示信息
- 最终输出解向量 x 和迭代次数 k
需要注意的是,在 Jacobi 迭代法中,系数矩阵 A 必须满足对角线元素不为零,且非对角线元素的绝对值之和小于对角线元素的绝对值。
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