已知t和sin(w*t+a),sint(w*(t-1)+a),能否算出w,a
时间: 2023-05-15 07:06:54 浏览: 121
可以算出w和a。根据三角函数的性质,sin(w*t a) = sin(w*(t-1) a + w*a),即sin(x) = sin(y+z)。因此,我们可以将sin(w*t a)展开为sin(w*(t-1) a)cos(w*a) + cos(w*(t-1) a)sin(w*a),然后再将t=1代入,得到一个包含w和a的方程组,解出w和a即可。
相关问题
对于Lane-Emden方程:y''+2/t*y'+yⁿ=0 0<t<=10 ,y(0)=1,y'(0)=0. 用MATLAB程序验证当n=1时,解析解为y=sint/t;当n=5时,解析解为y=(1+1/3*t²)^(-1/2)
对于 Lane-Emden 方程 \( y'' + \frac{2}{t}y' + y^n = 0 \),其中 \( 0 < t \leq 10 \),初始条件为 \( y(0) = 1 \),\( y'(0) = 0 \),这个常微分方程描述了一些物理过程,如星体模型。给定不同的指数 \( n \),我们可以尝试找到对应的解析解。
当你提到 \( n = 1 \) 和 \( n = 5 \) 的情况,确实存在特定形式的解析解:
- 当 \( n = 1 \) 时,该方程变为一阶线性非齐次方程,其解析解可以表示为 \( y(t) = A\sin(t) + B\cos(t) - \frac{\sin(t)}{t} \)。由于初始条件 \( y(0) = 1 \) 和 \( y'(0) = 0 \),我们有 \( A = 1 \), \( B = 0 \),因此解析解简化为 \( y = \frac{\sin(t)}{t} \)。
- 当 \( n = 5 \) 时,这是一个幂型非线性方程。尽管不容易直接写出解析解,但是已知 \( n = 2 \) 的平方根解是 \( y = (1 + \frac{t^2}{3})^{-1/2} \)。对于 \( n = 5 \),一般不会有一个简单的函数形式,需要数值方法求解。
在 MATLAB 中验证这两个特例,你可以这样做:
```matlab
% 定义函数值和导数值
n = 1; % 或者 n = 5;
function dydt = lane_emden(n, t, y)
dydt = diff(y, 2) + (2./t).*diff(y); % 导数
dydt = dydt + y.^n; % 非线性项
% 初始条件
y0 = [1; 0]; % y(0) 和 y'(0)
% 时间范围
tspan = [0 10];
options = odeset('RelTol', 1e-6, 'AbsTol', 1e-8);
% 解决 ODE
[tSol, ySol] = ode45(@(t,y) lane_emden(n, t, y), tspan, y0, options);
ySint = sin(t)/t; % n=1的解析解
yRoot = (1 + t.^2/3).^(1/n); % n=5的近似解析解 (不是严格精确)
% 绘制结果比较
plot(tSol, ySol(:,1), '-o', 'LineWidth', 2, 'MarkerSize', 7);
hold on;
plot(tspan, ySint, '--r', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', ['解析解 (n=1): ' num2str(ySint)]);
plot(tspan, yRoot, '--b', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', ['近似解 (n=5): ' num2str(yRoot)]);
legend boxoff;
xlabel('时间 t');
ylabel('函数值 y');
title(['Lane-Emden 方程解 for n=' num2str(n)]);
grid on;
```
用Matlab求方程组x'=A*x+f(t)满足初始条件的特解g(t),其中,矩阵A=[1 0 3;8 1 -1;5 1 -1],f(t)=[sint;cost;t],g(0)=[-1;1;-1],写出源代码
以下是使用Matlab求解方程组x'=A*x+f(t)满足初始条件的特解g(t)的代码:
```matlab
% 定义矩阵A和向量f(t)
A = [1 0 3; 8 1 -1; 5 1 -1];
f = @(t) [sin(t); cos(t); t];
% 定义初始条件g(0)
g0 = [-1; 1; -1];
% 定义ODE函数
odefun = @(t, x) A * x + f(t);
% 求解ODE方程
[t, x] = ode45(odefun, [0, 10], g0);
% 绘制结果
plot(t, x(:,1), t, x(:,2), t, x(:,3));
legend('x1', 'x2', 'x3');
xlabel('t');
```
解释:首先定义矩阵A和向量f(t),然后定义初始条件g(0)。接着定义ODE函数,其中x是状态向量,t是时间,使用MATLAB内置的ode45函数求解ODE方程,并绘制结果图像。
阅读全文