第六節(jié) 微積分基本運(yùn)算.ppt

1、第六節(jié) 微積分基本運(yùn)算,1、函數(shù)的微分 2、函數(shù)的積分 3、函數(shù)的極值 4、泰勒級(jí)數(shù)的展開(kāi),1 函數(shù)的微分,diff函數(shù)用于對(duì)符號(hào)表達(dá)式求導(dǎo)數(shù)，格式如下： （1）diff(f):沒(méi)有指定變量和階數(shù)，則對(duì)f求一階 導(dǎo)數(shù); （2）diff(f,x):以x為變量，對(duì)f求一階導(dǎo)數(shù)； （3）diff(f,n):對(duì)f求n階導(dǎo)數(shù)，n為正整數(shù)； （4）diff(f,x,n):以x為自變量，對(duì)f求n階導(dǎo)數(shù)；,例1： 求函數(shù) 的導(dǎo)數(shù)。,輸入如下命令： syms x a b f=a*x2+b*x; diff(f,x) 運(yùn)行結(jié)果如下： ans= 2*a*x+b,輸入: diff(f,a) 結(jié)果如下：ans=x2 輸入

2、： diff(f,x,2) 結(jié)果如下：ans=2*a 輸入： diff(f,a,2) 結(jié)果如下：ans=0,例2： 已知 ，求 。,diff函數(shù)同樣可以用于求偏導(dǎo)數(shù)，格式為： diff(diff(z,x),y) 表示z先對(duì)x再對(duì)y求二階偏導(dǎo)，其他二階偏導(dǎo)計(jì)算類(lèi)似,例3：syms x y t D1=diff(sin(x2)*y2,2) %計(jì)算 D2=diff(D1,y) %計(jì)算 D3=diff(t6,6),例4：已知 ，求f的二階偏導(dǎo)。,2 函數(shù)的積分,int函數(shù)用于對(duì)符號(hào)表達(dá)式求積分，格式如下： （1）int(f,x):對(duì)f求不定積分; （2）int(f,x，a,b):求定積分運(yùn)算，a,b分別

3、為積分的下限和上限。,例5： 求函數(shù) 的積分。,輸入如下命令：syms x s f=sin(2*x)+s2; int(f,x) 運(yùn)行結(jié)果如下：ans= -1/2*cos(2*x)+s2*x 輸入:int(f,s) 結(jié)果如下：ans= sin(2*x)*s+1/3*s3 輸入:int(f,x,-pi/2,pi/2) 結(jié)果如下：ans= s2*pi 輸入:int(f,s,-2,2) 結(jié)果如下：ans= 4*sin(2*x)+16/3 輸入:int(f,s, m,n) 結(jié)果如下：ans= sin(2*x)*(n-m)+1/3*n3-1/3*m3,例6： 計(jì)算下列積分,3 函數(shù)的極值,matlab求極

4、值點(diǎn)通常是用單純形法和擬牛頓法，經(jīng)過(guò)多次迭代得到極值點(diǎn)的一個(gè)近似值，一般格式如下： (1)x=fminbnd(f,a,b):計(jì)算在區(qū)間a,b上函數(shù)f取最小值時(shí)的x值； (2)x,fval=fminbnd(f,a,b:計(jì)算在區(qū)間a,b上函數(shù)f取最小值fval時(shí)對(duì)應(yīng)的x值；,輸入如下命令： x=-2:0.1:4; f= 2*x.3-6*x.2-18*x+7; plot(x,f) f1=2*x.3-6*x.2-18*x+7; x,fval=fminbnd(f,-2,4); 結(jié)果為： x=3.0000 fval=-47.0000 思考：如何求極大值呢？,例7： 求函數(shù) 在區(qū)間,例8： 求函數(shù),4 泰勒級(jí)數(shù)的展開(kāi),格式如下： (1)taylor(f):計(jì)算符號(hào)函數(shù)f在x=0處的5階麥克勞林型泰勒展開(kāi)式； (2)taylor(f,n,v,a):計(jì)算符號(hào)函數(shù)f在v=a點(diǎn)的n-1階泰勒展開(kāi)式；,Syms x taylor(sin(x) ) t