(六)【Matlab】数值微积分与方程求解

【Matlab】

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A 数值微分与数值积分

A.a数值微分

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计算差分之后,可以计算fxf(x)f(x)在某点的差商,计算f(x)f'(x)f′(x)的近似值。
例子:
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A.b 数值积分

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例子:
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例子:
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例子:
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例子:
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B 线性方程组求解

B.a 直接法

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例子:(六)【Matlab】数值微积分与方程求解

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L和U都是三角阵。
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例子:
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B.b 迭代法

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jacobi.m

function [y,n]=jacobi(A,b,x0,ep)
	D=diag(diag(A)); % 对角阵
	L=-tril(A,1);
	U=-triu(A,1);
	B=D\(L+U);
	f=D\b;
	y=B*x0+f;
	n=1;
	while norm(y-x0)>=ep
		x0=y;
		y=B*x0+f;
		n=n+1;	
	end

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gauseidel.m

function [y,n]=jacobi(A,b,x0,ep)
 	D=diag(diag(A)); % 对角阵
	L=-tril(A,-1);
 	U=-triu(A,1);
 	B=(D-L)\U;
 	f=(D-L)\b;
 	y=B*x0+f;
 	n=1;
 	while norm(y-x0)>=ep
	  	x0=y;
 	 	y=B*x0+f;
  		n=n+1; 
 	end

例子:
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有时候高斯-赛德尔迭代法求解线性方程组可能不收敛。
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C 非线性方程求解与函数极值计算

C.a 非线性方程数值求解

(六)【Matlab】数值微积分与方程求解例子:
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例子:
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C.b函数极值的计算

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Matlab只考虑最小值问题的计算,如果要求f(x)f(x)f(x)的最大值,可以求f(x)-f(x)−f(x)的最小值。

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fminbnd:一元函数
fminsearch:单纯形法。多元
fminunc:拟牛顿法。多元
例子:
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AX <= b(线性不等式约束)
AeqX = beq(线性等式约束)
G(x) <= 0(非线性不等式约束)
Ceq(X) = 0(非线性等式约束)
Lbnd <= X <= Ubub(变量约束)
例子:
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D 常微分方程数值求解

D.a常微分方程数值求解的一般概念

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D.b 常微分方程数值求解函数

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例子:
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例子:
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D.c 刚性问题

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图片来源:
https://www.icourse163.org/search.htm?search=%E4%B8%AD%E5%8D%97%E5%A4%A7%E5%AD%A6%20Matlab#/

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