Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Основные классы задач, решаемые в среде MuPAD




 

Описание функций

В среде MuPAD функции можно задавать несколькими способами. Рассмотрим самый простой - с помощью оператора «стрелка» (оператор ->).

При описании функции соблюдается следующая последовательность ввода:

· имя функции;

· оператор присваивания (:=);

· список аргументов (разделенных запятыми);

· оператор «стрелка» (->);

· выражение, в которое входят аргументы, представляющее собой функциональную зависимость.

На рис. 5 приведено описание и получение числового значения функции при х=2. Здесь y определяется как оператор, который действуя на переменную х, вычисляет значение x^2, а переменная х играет роль формального параметра. Как показано на рис. 3.4-5 функцию, объявленную таким способом, можно использовать при расчетах в разных выражениях, а также при построении графиков.

Рис. 3.4-5 Описание функции от одной переменной

 

При объявлении функции от двух переменных, как показано на рис. 3.4-6, аргументы вводятся через запятую, и заключены в скобки. Аналогично предыдущему примеру, после нажатия клавиши <Enter> в следующей строке появляется символьное выражение функциональной зависимости. Ниже показана возможность использования объявленной двумерной функции при построении графика. Использование в команде plot() вместо переменных х и y переменные хх и yy, показывает, что аргументы при описании функции также играют роль формальных параметров.

Рис. 3.4-6. Описание функции от двух переменных

 

Вычисление производных

Производные в MuPAD, также как и в MatLAB, вычисляются с помощью функции diff(). Дифференцируемое выражение указывается первым аргументом функции, а переменная, по которой происходит дифференцирование – вторым. Функцию diff() можно ввести с клавиатуры, а можно воспользоваться значком, изображающим производную.

Дифференцируемое выражение может быть непосредственно указано в функции diff(), как например, в команде diff(x^2*sin(x), x), или объявлено перед использованием функции. После нажатия клавиши <Enter> в следующей строке появляется символьное выражение производной (рис.3.4-7).

Функция diff() вычисляются производные и высших порядков. В общем случае переменные, по которым вычисляются производные от выражения, являющимся первым аргументом, указываются через запятую в соответствии с порядком вычисления производной. В нашем случае переменная дифференцирования одна, следовательно, для получения второй производной, через запятую указывается та же переменная х, а для третьей производной – еще один х.

Следует отметить, что результат вычисления производной очень часто представлен в неупрощенном виде. Для упрощения выражения используется функция simplify(), аргументом которой служит упрощаемое выражение. Если, как в нашем случае, упрощения требует результат предыдущей команды, то в качестве ссылки используется инструкция % (рис. 3.4-7).

Рис.3.4-7. Вычисление производных

 

При работе с функцией от одной переменной производную можно вычислить также с помощью оператора производной – штриха (знак апостроф ‘) или с помощью функции D(). Примеры использования этих операторов приведены в нижней части рис.7. Чтобы с использованием оператора штрих вычислить производную высшего порядка оператор штрих указывается несколько раз (например, f’’(t) – производная 2-го порядка). При вычислении производная 2-го порядка с использованием функции D(), следует ввести D(@@2) (f) (t). Если вместо переменной t задать числовое значение (например, D(@@2)(f) (5), то вычисляется значение производная 2-го порядка при значении t=2.

Достаточно просто в MuPAD вычисляются и частные производные. В этом случае применяются функция diff() или D().

На рис.3.4-8 показан процесс вычисления частных производных от функции . Функция описана с использованием оператора «стрелка» и получено ее символьное выражение, а затем приведены примеры вычисления частных производных по двум аргументам с использованием функции diff() и частных производных по первой переменной и по второй переменной с использованием функции D().

 

Рис.3.4-8. Вычисление производных

 

Вычисление интегралов

Интегралы в MuPAD вычисляются с использованием функции int(). Первым аргументом указывается подынтегральное выражение, а вторым – переменная интегрирования. На рис.9 приведены примеры вычисления неопределенных и определенных интегралов (ключевым словом infinity обозначается бесконечность), получение интеграла в аналитическом аналитического выражения и его числового значения, для чего функцию int() пришлось дополнить внешней функцией float().

К сожалению не любой интеграл может быть представлен в аналитическом виде, как показано на рис.3.4-9. В таком случае можно прибегнуть к вычислению интеграла в числовом виде. При использовании команды float(int(exp(-x)*cos(5*x),x=0..infinity)) вычислить интеграл в символьном виде не удается, поэтому на экран выдается его числовое значение. Команда numeric::int(sin(2*PI*x)/sqrt(1+x),x=0..1) сразу использует числовой алгоритм.

Рис. 3.4-9. Вычисление интегралов

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-24; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1301 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Либо вы управляете вашим днем, либо день управляет вами. © Джим Рон
==> читать все изречения...

2255 - | 1995 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.