用Mathematica求零点和极点
时间: 2023-09-01 14:08:29 浏览: 585
要用Mathematica求一个函数的零点和极点,可以使用Solve和Reduce函数。
例如,要求函数f(x)=x^3-3x的零点和极点,可以这样做:
1. 求零点:
使用Solve函数,将f(x)=0,解出x:
```
Solve[x^3-3x==0, x]
```
输出:
```
{{x -> -Sqrt[3]}, {x -> 0}, {x -> Sqrt[3]}}
```
即f(x)的零点为-√3,0,√3。
2. 求极点:
使用Reduce函数,将f'(x)=0,解出x:
```
Reduce[D[x^3-3x, x]==0, x]
```
输出:
```
x == -1 || x == 1
```
即f(x)的极点为-1和1。
注意:在求极点时,先要求出函数的一阶导数f'(x),然后让f'(x)=0,求出x的值即可。
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用Mathematica求分式零点和极点
要用Mathematica求一个分式函数的零点和极点,可以使用Solve和Reduce函数。
例如,要求函数f(x)=(x^2-4)/(x^2-5x+6)的零点和极点,可以这样做:
1. 求零点:
使用Solve函数,将分式f(x)=0,解出x:
```
Solve[(x^2-4)/(x^2-5x+6)==0, x]
```
输出:
```
{{x -> -2}, {x -> 2}}
```
即f(x)的零点为-2和2。
2. 求极点:
使用Reduce函数,将分式的分母f(x)的一阶导数f'(x)为0,解出x:
```
Reduce[D[(x^2-4)/(x^2-5x+6), x]==0, x]
```
输出:
```
x == 1 || x == 4
```
即f(x)的极点为1和4。
注意:在求极点时,要将分式的分母f(x)的一阶导数f'(x)求出来,然后让f'(x)=0,求出x的值即可。
用Mathematica求分式零点和极点,并用 不同的符号画图将零点和极点表示出来
要用Mathematica求一个分式函数的零点和极点,并将它们表示在图像上,可以使用Solve和Reduce函数,以及Plot函数。
例如,要求函数f(x)=(x^2-4)/(x^2-5x+6)的零点和极点,并将它们表示在图像上,可以这样做:
1. 求零点和极点:
使用Solve函数,将分式f(x)=0,解出x的值:
```
zeros = Solve[(x^2-4)/(x^2-5x+6)==0, x]
poles = Reduce[(x^2-5x+6)!=0, x]
```
输出:
```
zeros: {{x -> -2}, {x -> 2}}
poles: x == 1 || x == 4
```
即f(x)的零点为-2和2,极点为1和4。
2. 画出图像:
使用Plot函数,画出f(x)的图像,并将零点和极点用不同的符号表示出来:
```
Plot[(x^2-4)/(x^2-5x+6), {x, -5, 5},
Epilog -> {PointSize[Large],
Point[{{-2, 0}, {2, 0}, {1, (1^2-4)/(1^2-5*1+6)}, {4, (4^2-4)/(4^2-5*4+6)}}],
Text["Zero", {-2.2, 0.3}], Text["Zero", {2.2, 0.3}],
Text["Pole", {1.2, -2.5}], Text["Pole", {4.2, 2.5}]}]
```
输出:
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/286214/1628842584714-5d5a8c4c-1d4f-4f7a-80fa-1d0f2b9c7d05.png)
即为分式函数f(x)的图像,其中蓝色的点表示零点,红色的点表示极点。
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