实验目的
进一步理解函数、极值、导数的概念,能够用Matlab进行正确的仿真并进行实际应用。
仿真要求
能够正确根据具体题目要求进行编程、仿真,具体见内容及说明。
内容及说明
1、单变量函数值的计算和绘图 函数
要求以0.01 s为间隔,求出y的151个点,并求出其导数的值和曲线。 可以采取下列两种方法来做 1、直接用文本文件中编程的方法(文件名:ex1_1_1.m); 2、编成函数文件,由主程序调用的方法(文件名:ex1_1_2.m,ex1_1_2_f.m); 注:求导数采用diff函数对数组y作运算。
2、参变方程的计算和绘图(摆线的绘制) 当圆轮在平面上滚动时,轮上任一点所画出的轨迹称为摆线。如果这一点不在圆周上而在圆内, 则生成内摆线;如果该点在圆外,即离圆心距离大于半径,则生成外摆线。
其普遍方程可表为:
x = rt - Rsin t
y=r- Rcos t
要求以0.1s为间隔,求出y的101个点,并求出其导数的值和曲线(文件名:ex1_2.m)。
3、曲线族的绘制 对给定的三次曲线方程
试探讨参数a和c对其图形的影响。 画出c和a取不同值时该函数的曲线族(文件名:ex1_3.m) 注:函数比较简单,可以直接写入绘图语句中,用循环语句来改变参数。注意坐标的设定方法,以得到适于观察的图形,如下图所示:
4、极限的定义和判别 用函数极限的定义对于函数y=f(x),当任意给定一个正数ε时,有一个对应的正数δ存在,使得当 时 ,则A就是f(x)的极限,如果找不到这样的δ,A就不是它的极限。只考虑左极限,则可以不加绝对值符号。 用以下两个数据尝试判断(文件名:ex1_4.m): (1) f(x)=x^2-8在x→xc=3时是否以1.001为左极限? (2) 在x→xc=0时是否以1为左极限? 对(1)作出的结果将是“左极限不正确”,而对(2)将得出“左极限可能正确”的结果。 注: Eval函数:将括号内的字符串视为语句并运行,如: eval(‘str’) % str代表特定的命令字符串,在matlab主窗口中输入str再运行。 fxc=input(' f(x)的表达式为,例如sin(x)/x:\n','s') 输入函数表达式 5、非线性方程求解 用切线法(牛顿法)求任意非线性方程f(x)=0的解,这也可化为求任意曲线y=f(x)过零点的问题。例如用切线法求下列方程的近似数值解
注:可先大致看一下曲线的形状。它有三个过零点。分别在-10,-3,3附近。利用牛顿法编程求解(文件名:ex1_5.m),示意图如下:
数学基础实验.rar