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diff

기호 표현식 또는 기호 함수 미분

설명

예제

Df= diff (fsymvar(f,1)에의해결정된기호변수에대해f를미분합니다。

예제

Df= diff (fnsymvar에의해결정된기호변수에대해fn번째도함수를계산합니다。

예제

Df= diff (f变量은미분파라미터变量에대해f를미분합니다。变量은기호스칼라변수(예:x),기호함수(예:f (x))또는도함수(예:差异(f(t),t))일 수 있습니다.

예제

Df= diff (f变量n变量에대해fn번째도함수를계산합니다。

예제

Df= diff (fvar1,…,varN은파라미터var1,…,varN에대해f를미분합니다。

예제

Df= diff (fmvar은유형이symmatrix인기호행렬변수mvar에대해f를미분합니다。(R2021a)이상)

예제

모두 축소

함수sin(x^2)의도함수를구합니다。

信谊f (x)f(x)=sin(x^2);Df=diff(f,x)
Df(x)=
                      
                       
                        
                         
                          
                           2
                          
                          
                          
                           x
                          
                          
                          
                           
                            
                             因为
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               
                                
                                 x
                               
                               
                                
                                 2
                               
                              
                             
                            
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         2 * x * cos (x ^ 2)
                       
                      

x=2의도함수값을구합니다。값을双형으로변환합니다。

Df2 = Df (2)
Df2 =
                      
                       
                        
                         
                          
                           4
                          
                          
                          
                           
                            
                             因为
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               4
                             
                            
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         信谊(4)* cos(信谊(4))
                       
                      
双(Df2)
ans = -2.6146

다음표현식의1계도함수를구합니다。

信谊xtDf = diff (sin (x * t ^ 2))
Df =
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                             t
                           
                           
                            
                             2
                           
                          
                          
                          
                          
                           
                            
                             因为
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   t
                                 
                                 
                                  
                                   2
                                 
                                
                                
                                
                                
                                 x
                               
                              
                             
                            
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         t ^ 2 * cos (t ^ 2 * x)
                       
                      

미분 변수를 지정하지 않았기 때문에diffsymvar에의해정의된디폴트변수를사용합니다。이표현식에서디폴트변수는x입니다。

var = symvar (sin (x * t ^ 2) (1)
变量=
                      
                       
                        
                         
                          x
                        
                        
                         x
                       
                      

이제변수t에대해이표현식의도함수를구합니다。

Df=diff(sin(x*t^2),t)
Df =
                      
                       
                        
                         
                          
                           2
                          
                          
                          
                           t
                          
                          
                          
                           x
                          
                          
                          
                           
                            
                             因为
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   t
                                 
                                 
                                  
                                   2
                                 
                                
                                
                                
                                
                                 x
                               
                              
                             
                            
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         2 * t * x * cos (t ^ 2 * x)
                       
                      

t 6 의 4.계, 5.계, 6.계 도함수를 구합니다.

信谊tD4 = diff (t ^ 6, 4)
D4 =
                      
                       
                        
                         
                          
                           360
                          
                          
                          
                           
                            
                             t
                           
                           
                            
                             2
                           
                          
                         
                        
                        
                         360*t^2
                       
                      
D5=差值(t^6,5)
D5 =
                      
                       
                        
                         
                          
                           720
                          
                          
                          
                           t
                         
                        
                        
                         720*t
                       
                      
D6 = diff (t ^ 6,6)
D6 =
                      
                       
                        
                         
                          720
                        
                        
                         信谊(720)
                       
                      

변수y에대해다음표현식의2계도함수를구합니다。

信谊xyDf = diff(x*cos(x*y), y, 2)
Df =
                      
                       
                        
                         
                          
                           -
                          
                           
                            
                             
                              
                               x
                             
                             
                              
                               3.
                             
                            
                            
                            
                            
                             
                              
                               因为
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   x
                                  
                                  
                                  
                                   y
                                 
                                
                               
                              
                              
                             
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         -x^3*cos(x*y)
                       
                      

표현식x * y2계의도함수를계산합니다。미분변수를지정하지않으면diff에서symvar에의해결정된변수를사용합니다。이표현식에서symvar(x*y,1)x를반환합니다。따라서diffx에대해x * y2계의도함수를계산합니다。

信谊xyDf=diff(x*y,2)
Df =
                      
                       
                        
                         
                          0
                        
                        
                         信谊(0)
                       
                      

중첩diff호출을사용할때미분변수를지정하지않으면diff가각호출의미분변수를결정합니다。예를들어,diff함수를두번호출하여표현식x * y를 미분해 보십시오.

Df = diff (diff (x * y))
Df =
                      
                       
                        
                         
                          1
                        
                        
                         符号(1)
                       
                      

첫번째호출에서diffx에대해x * y를미분하고y를반환합니다。두번째호출에서diffy에대해y를미분하고1을반환합니다。

따라서diff (x * y, 2)diff (x * y, x, x)와동등하고,diff (diff (x * y))diff (x * y, x, y)와 동등합니다.

변수xy에대해다음표현식을미분합니다。

信谊xyDf = diff (x * sin (x * y), x, y)
Df =
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                             2
                            
                            
                            
                             x
                            
                            
                            
                             
                              
                               因为
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   x
                                  
                                  
                                  
                                   y
                                 
                                
                               
                              
                              
                             
                            
                           
                          
                          
                           -
                          
                           
                            
                             
                              
                               x
                             
                             
                              
                               2
                             
                            
                            
                            
                            
                             y
                            
                            
                            
                             
                              
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   x
                                  
                                  
                                  
                                   y
                                 
                                
                               
                              
                              
                             
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         2 * * cos (x * y) - x y ^ 2 * * sin (x * y)
                       
                      

모든미분변수를제공하여혼합고계도함수를계산할수도있습니다。

信谊xyDf = diff (x * sin (x * y), x, x, x, y)
Df =
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                             
                              
                               x
                             
                             
                              
                               2
                             
                            
                            
                            
                            
                             
                              
                               y
                             
                             
                              
                               3.
                             
                            
                            
                            
                            
                             
                              
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   x
                                  
                                  
                                  
                                   y
                                 
                                
                               
                              
                              
                             
                            
                           
                          
                          
                           -
                          
                           
                            
                             6
                            
                            
                            
                             x
                            
                            
                            
                             
                              
                               y
                             
                             
                              
                               2
                             
                            
                            
                            
                            
                             
                              
                               因为
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   x
                                  
                                  
                                  
                                   y
                                 
                                
                               
                              
                              
                             
                            
                           
                          
                          
                           -
                          
                           
                            
                             6
                            
                            
                            
                             y
                            
                            
                            
                             
                              
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   x
                                  
                                  
                                  
                                   y
                                 
                                
                               
                              
                              
                             
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         x ^ 2 * y ^ 3 * sin (x * y) - 6 * x * y ^ 2 * cos (x * y) - 6 * y * sin (x * y)
                       
                      

f x 에대해함수 y f x 2 d f d x 의도함수를구합니다。

信谊f (x)yy = f (x) ^ 2 *差异(f (x), x);Dy = diff (y, f (x))
Dy=

2 f x x f x 2*f(x)*diff(f(x),x)

f x 에대해함수 y f x 2 d f d x 2계의도함수를구합니다。

Dy2=diff(y,f(x),2)
Dy2 =

2 x f x 2*diff(f(x),x)

f x d f d x 에대해함수 y f x 2 d f d x 의 혼합 도함수를 구합니다.

Dy3 = diff (y, f (x),差异(f (x)))
Dy3 =
                      
                       
                        
                         
                          
                           2
                          
                          
                          
                           
                            
                             f
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               x
                             
                            
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         2*f(x)
                       
                      

질량——용수철시스템의운동을설명하는오일러——라그랑주방정식을구합니다。이시스템의운동에너지와위치에너지를정의합니다。

信谊x (t)kT = m / 2 * diff (x (T), T) ^ 2;V = k / 2 * x (t) ^ 2;

라그랑주를정의합니다。

L=T-V
L =

t x t 2 2 - k x t 2 2 (m*(diff(x(t), t))²)/2 - (k*x(t)²)/2

오일러-라그랑주 방정식은 다음과 같이 지정됩니다.

0 d d t l t x x ˙ x ˙ - l t x x ˙ x

l / x ˙ 를계산합니다。

D1=diff(L,diff(x(t),t))
D1 =

t x t m * diff (x (t), t)

두 번째 항 l / x 를계산합니다。

D2=差值(L,x)
D2 (t) =
                      
                       
                        
                         
                          
                           -
                          
                           
                            
                             k
                            
                            
                            
                             
                              
                               x
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 t
                               
                              
                              
                             
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         - k * x (t)
                       
                      

질량——용수철시스템의운동에대한오일러——라그랑주방정식을구합니다。

差(D1,t)-D2==0
ans(t)=

2 t 2 x t + k x t 0 M *diff(x(t), t, 2) + k*x(t) == 0

R2021a이상

벡터에대한도함수를계산하려면기호행렬변수를사용하면됩니다。예를들어표현식 α y T 一个 x 에대한도함수 α / x α / y 를구합니다。여기서 y 는3×1벡터, 一个 는 3×4 행렬, x 는4×1벡터입니다。

적절한크기의기호행렬변수3개xy一个를 만들고 이를 사용하여α를정의합니다。

信谊x(4 - 1)矩阵信谊y(3 - 1)矩阵信谊一个[3 - 4]矩阵alpha=y.'*A*x
α=
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                             
                              
                               y
                             
                            
                           
                           
                            
                             T
                           
                          
                          
                          
                          
                           
                            
                             一个
                           
                          
                          
                          
                          
                           
                            
                             x
                           
                          
                         
                        
                        
                         置(symmatrix (' y ', 1 [3])) * symmatrix(“A”,[3 - 4])* symmatrix(“x”,[1]4日)
                       
                      

벡터 x y 에대해α의도함수를구합니다。

Dx=diff(α,x)
Dx=
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                             
                              
                               y
                             
                            
                           
                           
                            
                             T
                           
                          
                          
                          
                          
                           
                            
                             一个
                           
                          
                         
                        
                        
                         转置(对称矩阵('y',[31]))*对称矩阵('A',[34])
                       
                      
Dy = diff(α,y)
Dy=
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                             
                              
                               x
                             
                            
                           
                           
                            
                             T
                           
                          
                          
                          
                          
                           
                            
                             
                              
                               一个
                             
                            
                           
                           
                            
                             T
                           
                          
                         
                        
                        
                         转置(symmatrix('x',[4 1]))*转置(symmatrix('A', [3 4]))
                       
                      

R2021a이상

행렬에대한미분을계산하려면기호행렬변수를사용하면됩니다。예를들어표현식 Y X T 一个 X 에대한미분 Y / 一个 를구합니다。여기서 X 는3×1벡터이고 一个 는3×3행렬입니다。 Y 는벡터 X 와 행렬 一个 의함수인스칼라입니다。

X 一个 를나타내는기호행렬변수2개를만듭니다。 Y 를정의합니다。

信谊X(3 - 1)矩阵信谊一个[3 3]矩阵Y = X * * X
Y =
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                             
                              
                               X
                             
                            
                           
                           
                            
                             T
                           
                          
                          
                          
                          
                           
                            
                             一个
                           
                          
                          
                          
                          
                           
                            
                             X
                           
                          
                         
                        
                        
                         置(symmatrix(“X”,[1]3))* symmatrix (' A ', 3 [3]) * symmatrix(“X”,[1]3)
                       
                      

행렬 一个 에대한 Y 의미분을구합니다。

D = diff (Y)
D=
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                             
                              
                               X
                             
                            
                           
                           
                            
                             T
                           
                          
                          
                          
                           
                            
                             X
                           
                          
                         
                        
                        
                         kron(转置(对称矩阵('X',[31])),对称矩阵('X',[31]))
                       
                      

결과는 X T X 사이의크로네커텐서곱이며,이는3×3행렬입니다。

尺寸(D)
ans =1×23 3

입력 인수

모두 축소

미분할표현식또는함수로,다음으로지정됩니다。

  • 기호 표현식

  • 기호 함수

  • 기호표현식이나기호함수로구성된벡터나행렬(기호벡터또는기호행렬)

  • 기호행렬변수(R2021a)이상)

f가 기호 벡터 또는 기호 행렬인 경우difff의각요소를미분하고f와동일한크기의벡터또는행렬을반환합니다。

데이터형:|双重的|信谊|symfun|symmatrix

미분파라미터로,기호스칼라변,수기호함수또는diff함수를사용하여생성한도함수로지정됩니다。

기호 함수var=f(x)또는도함수var = diff (f (x), x)에대해미분을지정하는경우첫번째인수f는다음중어느것도포함해서는안됩니다。

  • 적분 변환(예:傅里叶ifourier拉普拉斯ilaplacehtransihtransztransiztrans

  • 限制또는int를포함하는미평가기호표현식

  • 특정점에서평가된기호함수(예:f (3)또는g (0)

데이터형:|双重的|信谊|symfun

미분파라미터로,기호스칼라변,수기호함수또는diff함수를사용하여생성한도함수로지정됩니다。

데이터형:|双重的|信谊|symfun

R2021a이상

미분파라미터로,기호행렬변수로지정됩니다。

diff함수는 현재 텐서 도함수를 지원하지 않습니다. 도함수가 텐서이거나 도함수가 텐서에 대한 행렬이면diff함수에서오류가발생합니다。f가미분가능한스칼라함수인경우mvar은 스칼라, 벡터 또는 행렬일 수 있습니다. 추가 예제는벡터에대해미분하기항목과행렬에대해미분하기항목을참조하십시오。

데이터형:symmatrix

미분계수로,음이아닌정수로지정됩니다。

  • 둘 이상의 변수를 갖는 혼합 고계 도함수를 계산할 때는n을사용하여미분계수를지정하지마십시오。대신모든미분변수를명시적으로지정하십시오。

  • 더나은성능을위해diff는 모든 혼합 도함수 간에는 교환 법칙이 성립한다고 가정합니다. 예를 들어, 다음과 같습니다.

    x y f x y y x f x y

    대부분의공학및과학문제는이가정으로충분합니다。

  • 미분변수를지정하지않고다변량표현식또는함수f를 미분하면diff差异(f, n)에 대한 중첩 호출이 다른 결과를 반환할 수 있습니다. 중첩 호출에서는 각 미분 단계에서 자체적으로 미분 변수를 결정하고 사용하기 때문입니다.差异(f, n)과같은호출에서미분변수는symvar(f,1)에의해한번결정되고모든미분단계에사용됩니다。

  • 腹肌또는标志을포함하는표현식이나함수를미분하려면인수가실수값인지확인하십시오。腹肌标志의인수가복소수인경우diff함수가 도함수를 형식적으로 계산하지만 이 결과는 일반적으로 유효하지 않습니다. 왜냐하면腹肌标志은복소수범위에서미분가능하지않기때문입니다。

R2006a이전에개발됨