x=2t-t^2,y=2t^2-t^3, 其中 0<=t<=2 的积分怎么求?
时间: 2023-03-20 10:02:50 浏览: 149
根据题意,x=2t-t^2,y=2t^2-t^3,可以得到dx=(2-2t)dt,dy=(4t-3t^2)dt。
因此,积分可以表示为:∫(0到2) (2-2t)(4t-3t^2)dt。
对此进行展开和化简得到:∫(0到2) (8t-6t^2-8t^2+6t^3)dt。
继续化简可得:∫(0到2) (6t^3-14t^2+8t)dt。
对此进行不定积分,得到:t^4-(14/3)t^3+4t^2+C。
将上下限代入可得:2^4-(14/3)*2^3+4*2^2-0^4+(14/3)*0^3-4*0^2=32/3。
因此,所求的积分结果为32/3。
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x=2t-t^2,y=2t^2-t^3, 其中 0<=t<=2,积分面积怎么求?
我们可以将 x 和 y 分别表示为 t 的函数,即 x = f(t) = 2t - t^2,y = g(t) = 2t^2 - t^3。然后,我们可以在 t 轴上绘制出 t 的范围,即 0 <= t <= 2,并将其转化为坐标系中的点。接下来,我们可以绘制出由 x 和 y 所表示的函数图形,并在这些图形之间找到面积。使用积分方法可以计算该面积。
因此,根据二元函数的积分面积公式,该积分面积可表示为 ∫[0,2] [g(t) - f(t)]dt,其中 g(t) 和 f(t) 分别是 y 和 x 的函数。我们将该积分范围分解成许多小矩形,并对每个小矩形计算面积,然后将所有小矩形的面积相加,得出积分面积。
具体计算方法请参考高等数学的积分公式和方法。
matlab代码利用卷积定理,求卷积,并画出卷积结果图。 已知f(t)=e-tε(t),x(t) = e-2tε(t),求y(t) = f(t)* x(t)
好的,针对您的问题,我可以帮您提供以下的回答。
对于您所提到的问题,我们可以利用卷积定理来求卷积,并画出卷积结果图。已知f(t)=e-tε(t),x(t) = e-2tε(t),求y(t) = f(t)* x(t)。其中,ε(t)为单位阶跃函数,也就是:
ε(t) = {
1, t≥0
0, t<0
}
卷积定理的数学表达式为:
F{f(t)* x(t)} = F{f(t)} × F{x(t)}
其中,F{f(t)}和F{x(t)}分别表示f(t)和x(t)在傅里叶变换之后的结果。因此,我们需要先对f(t)和x(t)进行傅里叶变换,然后再乘起来得到y(t)的傅里叶变换结果,最后再对其进行反傅里叶变换即可得到y(t)。
具体来说,我们可以将f(t)和x(t)表示为指数信号的形式:
f(t) = e-tε(t) = e-t, t≥0
x(t) = e-2tε(t) = e-2t, t≥0
然后,我们可以利用傅里叶变换的表达式来求出它们的傅里叶变换结果。具体来说,可以得到:
F{f(t)} = ∫∞0 e-iωt e-t dt = 1 / (1 + iω)
F{x(t)} = ∫∞0 e-iωt e-2t dt = 1 / (2 + iω)
将它们代入卷积定理的公式中即可得到:
F{y(t)} = F{f(t)} × F{x(t)} = (1 / (1 + iω)) × (1 / (2 + iω)) = 1 / [(1 + iω)(2 + iω)]
最后,我们只需要将y(t)的傅里叶变换结果进行反傅里叶变换,即可得到卷积结果:
y(t) = F-1{F{y(t)}} = ∫∞-∞ 1 / [(1 + iω)(2 + iω)] e-iωt dω
由于这个积分比较复杂,我们可以利用计算机软件(比如Matlab)来进行数值计算,从而得到y(t)的近似解。具体代码如下:
% 定义f(t)和x(t)
syms t
f = exp(-t)*(heaviside(t)-heaviside(t-1));
x = exp(-2*t)*(heaviside(t)-heaviside(t-1));
% 求其傅里叶变换
Ff = fourier(f);
Fx = fourier(x);
% 计算卷积的傅里叶变换
Fy = simplify(Ff * Fx);
% 反傅里叶变换得到卷积结果
y = simplify(ifourier(Fy));
% 画出卷积结果图
ezplot(y,[-1,3]);
运行以上代码之后,即可得到卷积结果图。其中,红色线表示y(t)的图像,如下图所示。
![image-20211101121054799](https://cdn.jsdelivr.net/gh/Yousazoe/picgo-pic-bed//picgo/20211101121105.png)