




已阅读5页,还剩27页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
实验3导数及偏导数运算,实验目的:,1.进一步理解导数概念及几何意义;,2.学习Matlab的求导命令与求导法。,学习Matlab命令导数概念求一元函数的导数求多元函数的偏导数求高阶导数或高阶偏导数求隐函数所确定函数的导数与偏导数,实验内容:,1.学习Matlab命令,建立符号变量命令sym和syms调用格式:,x=sym(x),建立符号变量x;,symsxyz,建立多个符号变量x,y,z;,Matlab求导命令diff调用格式:,diff(f(x),,求的一阶导数;,diff(f(x),n),,diff(f(x,y),x),,求对x的一阶偏导数;,diff(函数f(x,y),变量名x,n),,求对x的n阶偏导数;,jacobian(f(x,y,z),g(x,y,z),h(x,y,z),x,y,z),matlab求雅可比矩阵命令jacobian,调用格式:,2.导数的概念,导数为函数的变化率,其几何意义是曲线在一点处的切线斜率。,1).点导数是一个极限值,例1.,解:,symsh;limit(exp(0+h)-exp(0)/h,h,0),ans=1,2).导数的几何意义是曲线的切线斜率,画出在x=0处(P(0,1)的切线及若干条割线,观察割线的变化趋势.,例2,解:在曲线上另取一点,则PM的方程是:,即,取h=3,2,1,0.1,0.01,分别作出几条割线.,h=3,2,1,0.1,0.01;a=(exp(h)-1)./h;x=-1:0.1:3;plot(x,exp(x),r);holdonfori=1:5;plot(h(i),exp(h(i),r.)plot(x,a(i)*x+1)endaxissquare,作出y=exp(x)在x=0处的切线y=1+x,plot(x,x+1,r),从图上看,随着M与P越来越接近,割线PM越来越接近曲线的割线.,3.求一元函数的导数,例3.,1)y=f(x)的一阶导数,解:,输入指令,symsx;dy_dx=diff(sin(x)/x),得结果:dy_dx=cos(x)/x-sin(x)/x2.,pretty(dy_dx)cos(x)sin(x)-x2x,在matlab中,函数lnx用log(x)表示,log10(x)表示lgx。,例4,解:,输入指令,symsx;dy_dx=diff(log(sin(x),得结果:dy_dx=cos(x)/sin(x).,例5,解:,输入指令,symsx;dy_dx=diff(x2+2*x)20),得结果:dy_dx=20*(x2+2*x)19*(2*x+2).,例6,解:,输入指令,symsax;a=diff(sqrt(x2-2*x+5),cos(x2)+2*cos(2*x),4(sin(x),log(log(x),Matlab函数可以对矩阵或向量操作。,a=1/2/(x2-2*x+5)(1/2)*(2*x-2),-2*sin(x2)*x-4*sin(2*x),4sin(x)*cos(x)*log(4),1/x/log(x),解:,输入命令,2)参数方程确定的函数的导数,例7,dy_dx=sin(t)/(1-cos(t),symsat;dx_dt=diff(a*(t-sin(t);dy_dt=diff(a*(1-cos(t);dy_dx=dy_dt/dx_dt.,symsxyz;du_dx=diff(x2+y2+z2)(1/2),x)du_dy=diff(x2+y2+z2)(1/2),y)du_dz=diff(x2+y2+z2)(1/2),z)a=jacobian(x2+y2+z2)(1/2),xy,z),解:输入命令,4.求多元函数的偏导数,例8,du_dx=1/(x2+y2+z2)(1/2)*xdu_dy=1/(x2+y2+z2)(1/2)*ydu_dz=1/(x2+y2+z2)(1/2)*z,解:,输入命令,symsxy;diff(atan(y/x),y),ans=-y/x2/(1+y2/x2),symsxy;diff(atan(y/x),x),ans=1/x/(1+y2/x2),symsxy;Jacobian(atan(y/x),xy,x,y),ans=-y/x2/(1+y2/x2),1/x/(1+y2/x2)xy*y/x,xy*log(x),5.求高阶导数或高阶偏导数,例10,symsx;diff(x2*exp(2*x),x,20),解:输入命令,ans=99614720*exp(2*x)+20971520*x*exp(2*x)+1048576*x2*exp(2*x),例11,symsxy;dz_dx=diff(x6-3*y4+2*x2*y2,x,2)dz_dy=diff(x6-3*y4+2*x2*y2,y,2)dz_dxdy=diff(diff(x6-3*y4+2*x2*y2,x),y),解:输入命令,dz_dx=30*x4+4*y2dz_dy=-36*y2+4*x2dz_dxdy=8*x*y,6.求隐函数所确定函数的导数或偏导数,例12,symsxy;df_dx=diff(log(x)+exp(-y/x)-exp(1),x)df_dy=diff(log(x)+exp(-y/x)-exp(1),y)dy_dx=-df_dx/df_dy,解:,df_dx=1/x+y/x2*exp(-y/x)df_dy=-1/x*exp(-y/x)dy_dx=-(-1/x-y/x2*exp(-y/x)*x/exp(-y/x),例13,symsxyz;a=jacobian(sin(x*y)+cos(y*z)+tan(x*z),x,y,z)dz_dx=-a(1)/a(3)dz_dy=-a(2)/a(3),解:,a=cos(x*y)*y+(1+tan(x*z)2)*z,cos(x*y)*x-sin(y*z)*z,-sin(y*z)*y+(1+tan(x*z)2)*xdz_dx=(-cos(x*y)*y-(1+tan(x*z)2)*z)/(-sin(y*z)*y+(1+tan(x*z)2)*x)dz_dy=(-cos
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025年老年病科考试题及答案
- 2025年公路检验工程师桥梁隧道工程章节试题及答案
- 桃子类培训知识课件
- 公务员甄选面试题及答案
- 2025年残疾人专职委员招聘考试复习策略与建议
- 2025年经济师高级考试必-备微观经济学模拟题解析
- 2025年城市规划与管理专业公务员考试冲刺题库
- 2025年VR初级笔试工程师答案
- 2025年贸促会政府会计实操模拟题及答案
- 福建省莆田市七中2026届高二化学第一学期期中质量跟踪监视模拟试题含解析
- JGJ196-2010建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程
- 100以内两位数进位加法退位减法计算题-(直接打印版)
- 合同范本税代扣
- (正式版)SH∕T 3541-2024 石油化工泵组施工及验收规范
- 四川省成都市成华区2023-2024学年八年级下学期期末考试英语试卷
- DL-T5501-2015冻土地区架空输电线路基础设计技术规程
- 养老院合同管理制度执行记录
- 2023-2024学年山东省济南市天桥区物理八下期末学业质量监测试题及答案解析
- DZ∕T 0173-2022 大地电磁测深法技术规程(正式版)
- 备战2024年高考英语考试易错点16 阅读理解:词义猜测题(4大陷阱)(解析版)
- 电动高尔夫球车使用手册(中文版)
评论
0/150
提交评论