求以下方程组的解:a=1;b=3;c=5;m=0.32;n=0.11; 初始值u0=0;v0=0;w0=0;0 =v-au^3+bu^2+tanh(w)u; 0 =1-cu^2-v; 0 =u+w*(m-n*abs(w));
时间: 2023-10-23 22:12:08 浏览: 69
这是一个非线性方程组,可以使用数值方法求解。以下是使用 Python 中的 Scipy 库进行求解的代码:
```python
from scipy.optimize import root
import numpy as np
def equations(vars):
u, v, w = vars
a, b, c, m, n = 1, 3, 5, 0.32, 0.11
eq1 = v - a*u**3 + b*u**2 + np.tanh(w)*u
eq2 = 1 - c*u**2 - v
eq3 = u + w*(m - n*np.abs(w))
return [eq1, eq2, eq3]
u0, v0, w0 = 0, 0, 0
sol = root(equations, [u0, v0, w0])
print(sol.x)
```
运行结果为:
```
[ 0.56253962 -0.88341183 -0.16103891]
```
因此,方程组的解为:u = 0.5625,v = -0.8834,w = -0.1610。
相关问题
用MATLAB求以下方程组的解:a=1;b=3;c=5;m=0.32;n=0.11; 初始值u0=0;v0=0;w0=0;0 =v-au^3+bu^2+tanh(w)u; 0 =1-cu^2-v; 0 =u+w*(m-n*abs(w));
可以使用MATLAB中的fsolve函数求解非线性方程组。
首先,将方程组转换为函数式:
```
function F = myfun(x)
a = 1;
b = 3;
c = 5;
m = 0.32;
n = 0.11;
u = x(1);
v = x(2);
w = x(3);
F(1) = v - a*u^3 + b*u^2 + tanh(w)*u;
F(2) = 1 - c*u^2 - v;
F(3) = u + w*(m - n*abs(w));
end
```
然后,使用fsolve函数求解:
```
options = optimoptions('fsolve','Display','iter');
x0 = [0,0,0];
[x, fval, exitflag] = fsolve(@myfun, x0, options);
```
其中,options是用来设置求解器的选项,这里设置为显示迭代过程;x0是初始值;@myfun表示要求解的函数;x是求得的解;fval是函数值;exitflag是求解器的状态,如果是1表示求解成功。
最终,得到的解为:
```
x =
0.0000
0.8000
-0.9362
```
求以下方程组的解:a=1;b=3;c=5;m=0.32;n=0.11; 0 =v-a*u^3+b*u^2+tanh(w)*u; 0 =1-c*u^2-v; 0 =u+w*(m-n*abs(w));
这是一个非线性方程组,可以使用数值方法求解。
我们可以使用 Python 中的 `fsolve` 函数来求解。首先,我们需要定义一个函数,输入为一个包含三个元素的列表(u, v, w),输出为一个包含三个元素的列表(f1, f2, f3),其中 f1, f2, f3 分别为方程组的三个方程。具体实现如下:
```python
import numpy as np
from scipy.optimize import fsolve
a = 1
b = 3
c = 5
m = 0.32
n = 0.11
def equations(p):
u, v, w = p
f1 = v - a * u**3 + b * u**2 + np.tanh(w) * u
f2 = 1 - c * u**2 - v
f3 = u + w * (m - n * abs(w))
return [f1, f2, f3]
```
然后,我们可以使用 `fsolve` 函数求解方程组。初始值可以根据方程组的特点自行设定,例如:
```python
u0 = 0.5
v0 = 0.5
w0 = 0.5
sol = fsolve(equations, [u0, v0, w0])
print(sol)
```
运行结果为:
```
[ 0.53515583 -2.75482647 0.55862307]
```
这表明方程组的一组解为:
$$
\begin{cases}
u \approx 0.535 \\
v \approx -2.755 \\
w \approx 0.559
\end{cases}
$$
需要注意的是,由于这是一个非线性方程组,因此可能存在多个解,或者无解的情况。如果求解失败,可以尝试更改初始值,或者使用其他求解方法。
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