MATLAB解函数方程(matlab解方程的方法)

http://www.itjxue.com  2023-01-30 12:39  来源:未知  点击次数: 

matlab解方程?

题主给出的方程属于电学范畴的一阶网络电路微分方程,如何求解可以按下列方法实现。

1、首先对I(t)进行声明变量,即

syms I(t)

2、其二再对L(电感)、R(电阻)、C(电容)进行声明变量,即

syms L R C

3、其三对 I(t)求导,即

Di=diff(I,t,1)

4、其四使用dsolve函数求解其解析表达式

I=dsolve(L*Di+R*I+int(I,0,t)/C==sign(sin(t)),I(0)==0)

5、最后使用pretty函数化简I(t)表达式

pretty(I)

运行上述代码,可以得到如下结果

使用matlab编程求解方程

如何使用matlab编程求出图中方程的解,对于图中的方程用solve()和vpasolve()函数求解,并不能让我们得到所有的解。那如何去得到呢?

首先,我们试着用绘制函数(ezplot,plot),绘出其图形,此时我们可以看到,该方程有两个解,即x在0和1.5的附近有解。

然后,用vpasolve函数一个一个地去求。

实现代码:

syms x

ezplot(sin(x)-x^2/2,[-5,5]) %绘图

grid on %打网格线

x1 = vpasolve(sin(x)-x^2/2 == 0, x , 0) %求x在0附近的解

x2 = vpasolve(sin(x)-x^2/2 == 0, x , 1.5) %求x在1.5附近的解

执行结果如图所示。

如何用matlab解方程组

matlab中解方程组还是很方便的,例如,对于代数方程组Ax=b(A为系数矩阵,非奇异)的求解,MATLAB中有两种方法:

(1)x=inv(A)*b — 采用求逆运算解方程组;

(2)x=A\B — 采用左除运算解方程组

PS:使用左除的运算效率要比求逆矩阵的效率高很多~

例:

x1+2x2=8

2x1+3x2=13

A=[1,2;2,3];b=[8;13];

x=inv(A)*b

x =

2.00

3.00

x=A\B

x =

2.00

3.00;

即二元一次方程组的解x1和x2分别是2和3。

对于同学问到的用matlab解多次的方程组,有符号解法,方法是:先解出符号解,然后用vpa(F,n)求出n位有效数字的数值解.具体步骤如下:

第一步:定义变量syms x y z ;

第二步:求解[x,y,z,]=solve('eqn1','eqn2',,'eqnN','var1','var2','varN');

第三步:求出n位有效数字的数值解x=vpa(x,n);y=vpa(y,n);z=vpa(z,n);。

如:解二(多)元二(高)次方程组:

x^2+3*y+1=0

y^2+4*x+1=0

解法如下:

syms x y;

[x,y]=solve('x^2+3*y+1=0','y^2+4*x+1=0');

x=vpa(x,4);

y=vpa(y,4);

结果是:

x =

1.635+3.029*i

1.635-3.029*i

-.283

-2.987

y =

1.834-3.301*i

1.834+3.301*i

-.3600

-3.307。

二元二次方程组,共4个实数根;

解答如下:

基本方法是:solve(s1,s2,…,sn,v1,v2,…,vn),即求表达式s1,s2,…,sn组成的方程组,求解变量分别v1,v2,…,vn。

具体例子如下:

x^2 + x*y + y = 3

x^2 - 4*x + 3 = 0

解法:

[x,y] = solve('x^2 + x*y + y = 3','x^2 - 4*x + 3 = 0')

运行结果为

x =

1 3

y =

1 -3/2

即x等于1和3;y等于1和-1.5

[x,y] = solve('x^2 + x*y + y = 3','x^2 - 4*x + 3= 0','x','y')

x =

1 3

y =

1 -3/2

结果一样,二元二方程都是4个实根。

通过这三个例子可以看出,用matlab解各类方程组都是可以的,方法也有多种,只是用到解方程组的函数,注意正确书写参数就可以了,非常方便。

2、变参数非线性方程组的求解

对于求解非线性方程组一般用fsolve命令就可以了,但是对于方程组中某一系数是变化的,该怎么求呢?

%定义方程组如下,其中k为变量

function F = myfun(x,k)

H=0.32;

Pc0=0.23;W=0.18;

F=[Pc0+H*(1+1.5*(x(1)/W-1)-0.5*(x(1)/W-1)^3)-x(2);

x(1)-k*sqrt(x(2))];

%求解过程

H=0.32;

Pc0=0.23;W=0.18;

x0 = [2*W; Pc0+2*H]; % 取初值

options = optimset('Display','off');

k=0:0.01:1; % 变量取值范围[0 1]

for i=1:1:length(k)

kk=k(i);

x = fsolve(@(x) myfun(x,kk), x0, options);%求解非线性方程组

x1(i)=x(1);

x2(i)=x(2);

end

plot(k,x1,'-b',k,x2,'-r');

xlabel('k')

legend('x1','x2')

如何用matlab解方程

一般用matlab求解方程有两种方法:1、用软件自带的solve()函数、fsolve()函数、roots()函数等;2、利用数值分析的方法(如二分法,牛顿法等)自行编程其数值函数。

所以,要根据具体的方程形式来选择合适的求解函数。请给以把具体的方程贴出来,以便于帮助你。

(责任编辑:IT教学网)

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