演示如何使用符号数学工具箱获取导数™ 软件,首先创建符号表达式:GYDF4y2Ba
syms x f=sin(5*x);GYDF4y2Ba
命令GYDF4y2Ba
差异(f)GYDF4y2Ba
区分GYDF4y2BaFGYDF4y2Ba
关于GYDF4y2BaxGYDF4y2Ba
:GYDF4y2Ba
ans=5*cos(5*x)GYDF4y2Ba
再举一个例子,让我们GYDF4y2Ba
g=exp(x)*cos(x);GYDF4y2Ba
哪里GYDF4y2Baexp(x)GYDF4y2Ba
表示GYDF4y2BaEGYDF4y2Ba
xGYDF4y2Ba,并加以区分GYDF4y2BaGGYDF4y2Ba
:GYDF4y2Ba
y=diff(g)GYDF4y2Ba
y=exp(x)*cos(x)-exp(x)*sin(x)GYDF4y2Ba
求导GYDF4y2BaGGYDF4y2Ba
对于给定的GYDF4y2BaxGYDF4y2Ba
代替GYDF4y2BaxGYDF4y2Ba
对于使用的值GYDF4y2Ba潜艇GYDF4y2Ba
并使用GYDF4y2BavpaGYDF4y2Ba
.求其导数GYDF4y2BaGGYDF4y2Ba
在GYDF4y2Bax=2GYDF4y2Ba
.GYDF4y2Ba
vpa(潜艇(y、x、2))GYDF4y2Ba
ans=-9.7937820180676088383807818261614GYDF4y2Ba
取GYDF4y2BaGGYDF4y2Ba
,输入GYDF4y2Ba
差异(g,2)GYDF4y2Ba
ans=-2*exp(x)*sin(x)GYDF4y2Ba
取两次导数可以得到相同的结果:GYDF4y2Ba
差异(差异(g))GYDF4y2Ba
ans=-2*exp(x)*sin(x)GYDF4y2Ba
在本例中,使用MATLABGYDF4y2Ba®GYDF4y2Ba软件自动简化了答案。但是,在某些情况下,MATLAB可能无法简化答案,在这种情况下,您可以使用GYDF4y2Ba简化GYDF4y2Ba
有关此类简化的示例,请参见GYDF4y2Ba更多例子GYDF4y2Ba.GYDF4y2Ba
请注意,要获取常数的导数,必须首先将常数定义为符号表达式。例如,输入GYDF4y2Ba
c=sym('5');差异(c)GYDF4y2Ba
返回GYDF4y2Ba
ans=0GYDF4y2Ba
如果你进去GYDF4y2Ba
差异(5)GYDF4y2Ba
MATLAB返回GYDF4y2Ba
ans=[]GYDF4y2Ba
因为GYDF4y2Ba5.GYDF4y2Ba
不是一个象征性的表达。GYDF4y2Ba
要区分包含多个符号变量的表达式,请指定要区分的变量。这个GYDF4y2Ba差异GYDF4y2Ba
命令然后计算表达式对该变量的偏导数GYDF4y2Ba
syms t f=sin(s*t);GYDF4y2Ba
命令GYDF4y2Ba
差异(f,t)GYDF4y2Ba
计算偏导数GYDF4y2Ba .结果是GYDF4y2Ba
ans=s*cos(s*t)GYDF4y2Ba
区别GYDF4y2BaFGYDF4y2Ba
关于变量GYDF4y2BasGYDF4y2Ba
,输入GYDF4y2Ba
差异(f,s)GYDF4y2Ba
返回:GYDF4y2Ba
ans=t*cos(s*t)GYDF4y2Ba
如果未指定要区分的变量,MATLAB将选择默认变量。基本上,默认变量是字母表中最接近x的字母。请参阅中的完整规则集GYDF4y2Ba查找默认符号变量GYDF4y2Ba. 在前面的例子中,GYDF4y2Ba差异(f)GYDF4y2Ba
取GYDF4y2BaFGYDF4y2Ba
关于GYDF4y2BaTGYDF4y2Ba
因为那封信GYDF4y2BaTGYDF4y2Ba
在字母表中比字母更接近xGYDF4y2BasGYDF4y2Ba
是。要确定MATLAB区分的默认变量,请使用GYDF4y2Ba赛姆瓦尔GYDF4y2Ba
:GYDF4y2Ba
symvar(f,1)GYDF4y2Ba
ans=tGYDF4y2Ba
计算二阶导数GYDF4y2BaFGYDF4y2Ba
关于GYDF4y2BaTGYDF4y2Ba
:GYDF4y2Ba
差异(f,t,2)GYDF4y2Ba
此命令返回GYDF4y2Ba
ans=-s^2*sin(s*t)GYDF4y2Ba
注意GYDF4y2Ba差异(f,2)GYDF4y2Ba
返回相同的答案,因为GYDF4y2BaTGYDF4y2Ba
是默认变量。GYDF4y2Ba
进一步说明GYDF4y2Ba差异GYDF4y2Ba
命令,定义GYDF4y2BaA.GYDF4y2Ba
,GYDF4y2BaBGYDF4y2Ba
,GYDF4y2BaxGYDF4y2Ba
,GYDF4y2BaNGYDF4y2Ba
,GYDF4y2BaTGYDF4y2Ba
,及GYDF4y2Ba西塔GYDF4y2Ba
通过输入GYDF4y2Ba
符号GYDF4y2BaA.GYDF4y2BaBGYDF4y2BaxGYDF4y2BaNGYDF4y2BaTGYDF4y2Ba西塔GYDF4y2Ba
此表说明了输入的结果GYDF4y2Ba差异(f)GYDF4y2Ba
.GYDF4y2Ba
FGYDF4y2Ba |
差异(f)GYDF4y2Ba |
---|---|
符号x n f=x^n;GYDF4y2Ba |
差异(f)GYDF4y2Ba ans=n*x^(n-1)GYDF4y2Ba |
符号a b t f=sin(a*t+b);GYDF4y2Ba |
差异(f)GYDF4y2Ba ans=a*cos(b+a*t)GYDF4y2Ba |
符号θf=exp(i*θ);GYDF4y2Ba |
差异(f)GYDF4y2Ba ans=exp(θ*1i)*1iGYDF4y2Ba |
为了区分第一类贝塞尔函数,GYDF4y2Ba贝塞尔(努,z)GYDF4y2Ba
关于GYDF4y2BaZGYDF4y2Ba
,类型GYDF4y2Ba
符号nu z b=besselj(nu,z);db=diff(b)GYDF4y2Ba
返回GYDF4y2Ba
db=(nu*besselj(nu,z))/z-besselj(nu+1,z)GYDF4y2Ba
这个GYDF4y2Ba差异GYDF4y2Ba
函数也可以将符号矩阵作为其输入。在这种情况下,区分是逐元素进行的。考虑这个例子GYDF4y2Ba
syms a x a=[cos(a*x),sin(a*x);-sin(a*x),cos(a*x)]GYDF4y2Ba
返回GYDF4y2Ba
A=[cos(A*x),sin(A*x)][-sin(A*x),cos(A*x)]GYDF4y2Ba
命令GYDF4y2Ba
差异(A)GYDF4y2Ba
返回GYDF4y2Ba
ans=[-a*sin(a*x),a*cos(a*x)][-a*cos(a*x),-a*sin(a*x)]GYDF4y2Ba
您还可以执行向量函数相对于向量参数的微分。考虑Euclidean的变换(GYDF4y2BaxGYDF4y2Ba,GYDF4y2BaYGYDF4y2Ba,GYDF4y2BaZGYDF4y2Ba)球形GYDF4y2Ba 坐标由GYDF4y2Ba ,GYDF4y2Ba ,及GYDF4y2Ba .注意GYDF4y2Ba 对应于海拔或纬度,而GYDF4y2Ba 表示方位角或经度。GYDF4y2Ba
要计算雅可比矩阵,GYDF4y2BaJGYDF4y2Ba,则使用GYDF4y2Ba雅可比GYDF4y2Ba
功能。数学符号GYDF4y2BaJGYDF4y2Ba是GYDF4y2Ba
出于工具箱语法的目的,请使用GYDF4y2BaLGYDF4y2Ba
对于GYDF4y2Ba
和GYDF4y2BaFGYDF4y2Ba
对于GYDF4y2Ba
. 命令GYDF4y2Ba
符号r l f x=r*cos(l)*cos(f);y=r*cos(l)*sin(f);z=r*sin(l);J=雅可比矩阵([x;y;z],[r l f])GYDF4y2Ba
返回雅可比矩阵GYDF4y2Ba
J=[cos(f)*cos(l),-r*cos(f)*sin(l),-r*cos(l)*sin(f),-r*sin(f)*sin(l),r*cos(f)*cos(l)][sin(l),r*cos(l),0]GYDF4y2Ba
指挥部呢GYDF4y2Ba
detJ=简化(det(J))GYDF4y2Ba
返回GYDF4y2Ba
detJ=-r^2*cos(l)GYDF4y2Ba
政府的论据GYDF4y2Ba雅可比GYDF4y2Ba
函数可以是列向量或行向量。此外,由于雅可比行列式是一个相当复杂的三角表达式,您可以使用GYDF4y2Ba简化GYDF4y2Ba
进行三角替换和约化(简化)。GYDF4y2Ba
汇总表GYDF4y2Ba差异GYDF4y2Ba
和GYDF4y2Ba雅可比GYDF4y2Ba
跟随。GYDF4y2Ba
数学运算符GYDF4y2Ba |
MATLAB命令GYDF4y2Ba |
---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|