matlab软件与基础数学实验(讲义16k)2

matlab软件与基础数学实验(讲义16k)2

ID:26440218

大小:1.78 MB

页数:62页

时间:2018-11-27

matlab软件与基础数学实验(讲义16k)2_第1页
matlab软件与基础数学实验(讲义16k)2_第2页
matlab软件与基础数学实验(讲义16k)2_第3页
matlab软件与基础数学实验(讲义16k)2_第4页
matlab软件与基础数学实验(讲义16k)2_第5页
资源描述:

《matlab软件与基础数学实验(讲义16k)2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

1、Matlab软件与基础数学实验·61·第三篇基础数学实验实验5开普勒方程近似解与方程求根实验问题在物理学中有一类著名的方程——开普勒方程(0

2、于开普勒方程,通常建立函数(5-1)此时,方程求根问题可转化为求函数的零点或方程=0的根的问题;其次,在平面坐标系中绘制函数的曲线,大致了解的零点的情况和位置,如果有多个零点,则需要分区间逐个求解。下面就的具体情形,进行讨论。1绘图并观察函数零点在MATLAB命令窗中输入:►f=inline('x-0.5*sin(x)-1');►fplot(f,[0,2])►grid运行结果如图5.1所示,从图上可以看出函数在区间[1,2]内存在零点。图5.1函数f(x)=x-0.5*sin(x)-1的图形Matlab软件与基础数学实验·61·2利用MATLAB中fzero命令求解在MA

3、TLAB命令窗中输入:►f=inline('x-0.5*sin(x)-1');%建立函数 ►c=fzero(f,[1,2])%求函数在[1,2]内的零点c运行结果为:◄Zerofoundintheinterval:[1,2].◄c=1.4987或输入:►c=fzero(f,1)%求函数在1附近的零点c运行结果为:◄Zerofoundintheinterval:[0.98,1.82].◄c=1.4987显然,fzero命令用起来简单易行,但从科学的态度出发,我们应该充分了解“隐藏”在该命令背后的原理、算法以及实现过程。因此,下面介绍求方程近似根的原理、公式及编程方法,从而掌

4、握求解一般非线性方程近似根的常用数值方法,熟悉这些原理、方法对于从事科学研究,解决复杂问题是十分必要的。3“二分法”如果在连续,,且在内仅有一个实数根,此时我们可以采取“二分法”求解方程的近似根。基本思想:首先取区间的中点保留有根的半个区间或;再取新的区间的中点,保留有根的半个区间,依次类推,直到区间长度减小到给定的精度,此时,该区间内任意一点可以作为方程根的近似值。具体步骤:步1:取区间的中点如果,则为所求的根;步2:如果且,则取否则,则取;从而得到新的有解区间,将它看作区间;步3:再重复执行步1至步2,直到区间长度不超过给定的误差界。这样,重复执行上述步骤次,我们得到

5、包含解的区间序列,它是一个区间套,即,可以证明,它有唯一的收敛点,也就是方程的根。误差分析:若用作为方程根的近似值,则其误差Matlab软件与基础数学实验·61·于是取(5-2)则当实施等分的次数时,近似解的精度达到误差小于。下面对于实验问题运用上述方法,并运用MATLAB软件编程具体实现。例题5-1用“二分法”求方程的近似根(误差).问题分析:容易知道方程在[1,2]内有且仅有一个实数根,现运用“二分法”来求解。编写MATLAB程序:f=inline('x-0.5*sin(x)-1');a=1;b=2;dlt=1.0e-5;k=1;whileabs(b-a)>dltc=

6、(a+b)/2;iff(c)==0break;elseiff(c)*f(b)<0a=c;elseb=c;endfprintf('k=%d,x=%.5f',k,c);k=k+1;end运行结果(见表5-1):表5-1求方程近似根的迭代结果k=1,x=1.50000k=2,x=1.25000k=3,x=1.37500k=4,x=1.43750k=5,x=1.46875k=6,x=1.48438k=7,x=1.49219k=8,x=1.49609k=9,x=1.49805k=10,x=1.49902k=11,x=1.49854k=12,x=1.49878k=13,x=1.4

7、9866k=14,x=1.49872k=15,x=1.49869k=16,x=1.49870k=17,x=1.49870从表5-1给出的计算结果可以看出,当近似根的精度为Matlab软件与基础数学实验·61·时,根据公式(5-2)可以计算出迭代16次后近似根的精度达到要求。显然在上述迭代过程中只用到了计算函数的函数值,对函数的其他方面的性态没有要求。练习1分别用MATLAB命令和“二分法”求解下列问题(精度要求达到)。(1)方程在(0,2)内的近似根.(2)圆与曲线的两个交点.(3)方程的近似根.4“切线法”如果函数上有二阶导

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。