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数值计算三重积分
q = integral3(乐趣、xmin xmax、ymin ymax, zmin, zmax)
q = integral3(乐趣、xmin xmax、ymin ymax, zmin, zmax,名称,值)
例子
问= integral3 (有趣的,xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax)近似函数的积分z =乐趣(x, y, z)在该地区xmin≤x≤xmax,ymin (x)≤y≤ymax (x)和zmin (x, y)≤z≤zmax (x, y)。
问= integral3 (有趣的,xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax)
问
有趣的
xmin
xmax
ymin
ymax
zmin
zmax
z =乐趣(x, y, z)
x
ymin (x)
y
ymax (x)
zmin (x, y)
z
zmax (x, y)
问= integral3 (有趣的,xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax,名称,值)与一个或多个指定附加选项名称,值对参数。
问= integral3 (有趣的,xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax,名称,值)
名称,值
全部折叠
定义匿名函数 f ( x , y , z ) = y 罪 x + z 因为 x 。
有趣= @ (x, y, z) y。* sin (x) + z。* cos (x)
有趣的=function_handle与价值:@ (x, y, z) y。* sin (x) + z。* cos (x)
集成在该地区 0 ≤ x ≤ π , 0 ≤ y ≤ 1 , - - - - - - 1 ≤ z ≤ 1 。
q = integral3(有趣,0,π,0,1,1,1)
q = 2.0000
定义匿名函数 f ( x , y , z ) = x 因为 y + x 2 因为 z 。
有趣= @ x (x, y, z)。* cos (y) + x ^ 2 * cos (z)。
有趣的=function_handle与价值:@ x (x, y, z)。* cos (y) + x ^ 2 * cos (z)。
定义集成的极限。
xmin = 1;xmax = 1;ymin = @ (x) -√(1 - x) ^ 2);ymax = @ (x) sqrt (1 - x) ^ 2);zmin = @ (x, y) -√(1 - x。^ 2 - y ^ 2);zmax = @ (x, y) sqrt (1 - x。^ 2 - y ^ 2);
评估的定积分“瓦”方法。
“瓦”
q = integral3(乐趣、xmin xmax、ymin ymax, zmin, zmax,“方法”,“瓦”)
q = 0.7796
定义匿名函数参数化 f ( x , y , z ) = 1 0 / ( x 2 + y 2 + z 2 + 一个 ) 。
= 2;f = @ (x, y, z) 10. / (x。y ^ 2 +。^ 2 + z。^ 2 +);
对该地区计算三重积分 - - - - - - ∞ ≤ x ≤ 0 , - - - - - - 1 0 0 ≤ y ≤ 0 , - - - - - - 1 0 0 ≤ z ≤ 0 。
格式长q1 = integral3 (f负0 -100 0,-100,0)
q1 = 2.734244598320928 e + 03
评估积分又指定精度大约9位有效数字。
q2 = integral3 (f负0 -100 0,-100,0,“AbsTol”0,“RelTol”1 e-9)
q2 = 2.734244599944285 e + 03
使用嵌套调用integral3和积分计算四维球体的体积。
integral3
积分
4 d的体积的半径范围 r 是
V 4 ( r ) = ∫ 0 2 π ∫ 0 π ∫ 0 π ∫ 0 r r 3 罪 2 ( θ ) 罪 ( ϕ ) 博士 d θ d ϕ d ξ 。
的积分在MATLAB®正交函数直接支持一维,二维,三维集成。金宝app然而,解决4 d和高阶积分,你需要解决嵌套调用。
创建一个函数处理 f ( r , θ , ϕ , ξ ) 被积函数使用element-wise操作符(。^和。*)。
。^
。*
f = @ (r,θ,φ,xi) r。^ 3。* sin(θ)。^ 2。* sin(φ);
接下来,创建一个函数处理,计算三个积分使用integral3。
Q = @ (r) integral3(@(θ,φ,xi) f (r,θ,φ,xi), 0,π,0,π,0,2 * pi);
最后,使用问被积函数的调用积分。解决这个积分半径需要选择一个值 r ,所以使用 r = 2 。
我=积分(Q, 0, 2,“ArrayValued”,真正的)
我= 78.9568
准确的答案是 π 2 r 4 2 Γ ( 2 ) 。
I_exact =π^ 2 * 2 ^ 4 /(2 *γ(2))
I_exact = 78.9568
被积函数,指定为一个处理函数,定义了功能集成在该地区xmin≤x≤xmax,ymin(x)≤y≤ymax(x),zmin(x, y)≤z≤zmax(x, y)。这个函数有趣的必须接受三个相同大小的数组,并返回相应的值的数组。它必须执行element-wise操作。
x, y
数据类型:function_handle
function_handle
下限的x,指定为一个真正的标量值有限或无限。
数据类型:双|单
双
单
的上限x,指定为一个真正的标量值有限或无限。
下限的y,指定为一个真正的标量值有限或无限。你也可以指定ymin是一个函数处理的函数x)集成在一个不规则的区域。
数据类型:双|function_handle|单
的上限y,指定为一个真正的标量值有限或无限。你也可以指定ymax是一个函数处理的函数x)集成在一个不规则的区域。
下限的z,指定为一个真正的标量值有限或无限。你也可以指定zmin是一个函数处理的函数x,y)集成在一个不规则的区域。
的上限z,指定为一个真正的标量值有限或无限。你也可以指定zmax是一个函数处理的函数x,y)集成在一个不规则的区域。
指定可选的双参数作为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和吗价值相应的价值。名称-值参数必须出现在其他参数,但对的顺序无关紧要。
Name1 = Value1,…,以=家
的名字
价值
R2021a之前,用逗号来分隔每一个名称和值,并附上的名字在报价。
例子:e-12 AbsTol, 1设置绝对误差公差大约12位小数的准确性。
e-12 AbsTol, 1
AbsTol
绝对误差容限,指定为逗号分隔组成的“AbsTol”和一个非负实数。integral3使用绝对误差公差限制绝对误差的一个估计,|问- - - - - -问|,问积分的计算值和吗问(未知的)精确值。integral3可能会提供更多的小数精度降低绝对误差容限。默认值是1平台以及。
“AbsTol”
1平台以及
请注意
AbsTol和RelTol一起工作。integral3可以满足绝对误差公差或相对误差宽容,但不一定。有关使用这些公差的更多信息,请参阅提示部分。
RelTol
相对误差容限,指定为逗号分隔组成的“RelTol”和一个非负实数。integral3使用相对误差公差限制相对误差的一个估计,|问- - - - - -问| / |问|,问积分的计算值和吗问(未知的)精确值。integral3可能会提供更多的有效数字的精度,如果你降低相对误差容限。默认值是1 e-6。
“RelTol”
1 e-6
RelTol和AbsTol一起工作。integral3可以满足相对误差公差或绝对误差宽容,但不一定。有关使用这些公差的更多信息,请参阅提示部分。
例子:e-9 RelTol, 1集的相对误差容限约9位有效数字。
e-9 RelTol, 1
方法
“汽车”
“迭代”
集成方法,指定为逗号分隔组成的“方法”下面描述的方法之一。
“方法”
integral2
例子:“方法”,“瓦”指定了平铺的集成方法。
“方法”,“瓦”
数据类型:字符|字符串
字符
字符串
的integral3函数试图满足:
abs (q - q) < = max (AbsTol, RelTol * abs (q))
abs (q)
的“迭代”方法可以更有效地当你的函数不连续在集成区域。然而,最佳的性能和准确性发生当你把积分不连续的点,和多个集成的结果。
集成在不规则的区域时,最佳的性能和准确性发生在任何或所有的限制:ymin,ymax,zmin,zmax函数处理。避免被积函数的函数值设置为0来整合在一个不规则的区域。如果你做到这一点,必须指定“迭代”方法。
使用“迭代”方法在任何或所有的限制:ymin (x),ymax (x),zmin (x, y),zmax (x, y)是无界函数。
paramaterizing匿名函数时,请注意,参数值持续的生命函数处理。例如,函数有趣= @ (x, y, z) x + y + z +使用的价值一个当时有趣的被创建。如果你决定改变的价值一个,你必须重新定义匿名函数的新值。
有趣= @ (x, y, z) x + y + z +
一个
如果你指定单精度限制的集成、或者有趣的返回单精确结果,您可能需要指定较大的绝对和相对误差公差。
解决4 d和高阶积分,您可以嵌套调用积分,integral2,integral3。另一个选择是使用integralN在MATLAB函数®文件交换,解决了积分的订单4 - 6所示。
integralN
[1]L.F. Shampine”在MATLAB矢量化自适应正交”,计算和应用数学杂志》上、211、2008、pp.131 - 140。
[2]L.F. Shampine。”MATLAB程序在二维正交。”应用数学和计算。北京大学出版社202年版,2008,第266 - 274页。
使用笔记和限制:
时,必须使适应方法汽车或迭代。
汽车
迭代
函数句柄返回稀疏矩阵输出不支持。金宝app
生成的代码问题警告如果内部存储阵列的规模不够大。如果出现警告,作为一个解决方案,你可以试着把地区融入在每一块碎片,和积分。
backgroundPool
ThreadPool
这个函数完全支持线程的环境。金宝app有关更多信息,请参见MATLAB函数线程环境中运行。
介绍了R2012a
积分|integral2|trapz
trapz
如果dispone di una versione modificata di questo esempio。Desideri aprire questo esempio con le modifiche星期二吗?
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