Решение уравнений в маткад: 23. Тема 6. Решение уравнений и систем. Краткие теоретические сведения

Решение уравнений средствами MathCad — Mathcad (мат.задачи)

Решение одного уравнения

 

Для простейших уравнений вида f(x) = 0 решение в Mathcad находится с помощью функции root.

root( f(х1, x2, …), х1, a, b )

Возвращает значение х1, принадлежащее отрезку [a, b], при котором выражение или функция f(хобращается в 0. Оба аргумента этой функции должны быть скалярами. Функция возвращает скаляр.

Аргументы:

f(х1, x2, …) — функция, определенная где-либо в рабочем документе, или выражение. Выражение должно возвращать скалярные значения.

х1 — — имя переменной, которая используется в выражении. Этой переменной перед использованием функции root необходимо присвоить числовое значение. Mathcad использует его как начальное приближение при поиске корня.

a, b — необязательны, если используются, то должны быть вещественными числами, причем b.

Если после многих итераций Mathcad не находит подходящего приближения, то появится сообщение  (отсутствует сходимость).

Эта ошибка может быть вызвана следующими причинами:

  • Уравнение не имеет корней.
  • Корни уравнения расположены далеко от начального приближения.
  • Выражение имеет локальные max и min между начальным приближением и корнями.
  • Выражение имеет разрывы между начальными приближениями и корнями.
  • Выражение имеет комплексный корень, но начальное приближение было вещественным.

Чтобы установить причину ошибки, исследуйте график f(x)Он поможет выяснить наличие корней уравнения f(x) = 0 и, если они есть, то определить приблизительно их значения. Чем точнее выбрано начальное приближение корня, тем быстрее будет root сходиться.

Рекомендации по использованию функции root:

  • Для изменения точности, с которой функция root ищет корень, нужно изменить значение системной переменной TOL. Если значение TOL увеличивается, функция root будет сходиться быстрее, но ответ будет менее точен. Если значение TOL уменьшается, то функция root будет сходиться медленнее, но ответ будет более точен. Чтобы изменить значение TOL в определенной точке рабочего документа, используйте определение вида . Чтобы изменить значение TOL для всего рабочего документа, выберите команду Математика Ю Параметры… Ю Переменные Ю Допуск сходимости (TOL).
  • Если два корня расположены близко друг от друга, следует уменьшить TOL, чтобы различить их.
  • Если функция f(x) имеет малый наклон около искомого корня, функция root(f(x), x) может сходиться к значению r, отстоящему от корня достаточно далеко. В таких случаях для нахождения более точного значения корня необходимо уменьшить значение TOL. Другой вариант заключается в замене уравнения f(x) = 0 на g(x) = 0

.

 

Рисунок 11.

 

  • Для выражения f(x) с известным корнем а нахождение дополнительных корней f(x) эквивалентно поиску корней уравнения h(x) = f(x)/(x — a). Подобный прием полезен для нахождения корней, расположенных близко друг к другу. Проще искать корень выражения h(x), чем пробовать искать другой корень уравнения f(x) = 0, выбирая различные начальные приближения.

Нахождение корней полинома

Для нахождения корней выражения, имеющего вид

vnx+ … + v2x+ v1x + v0,

лучше использовать функцию polyroots, нежели root.  В отличие от функции root, функция polyroots не требует начального приближения и возвращает сразу все корни, как вещественные, так и комплексные.

Polyroots(v)

Возвращает корни полинома степени n. Коэффициенты полинома находятся в векторе v длины + 1. Возвращает вектор длины n, состоящий из корней полинома.

Аргументы:

v — вектор, содержащий коэффициенты полинома.

Рисунок 11 иллюстрирует решение уравнений средствами Mathcad.

Решение уравнений и систем уравнений средствами Mathcad

Похожие презентации:

3D печать и 3D принтер

Системы менеджмента качества требования. Развитие стандарта ISO 9001

Операционная система. Назначение и основные функции

Adobe Photoshop

AutoCAD история и возможности

Microsoft Excel

Облачные технологии

Корпорация Microsoft и ее особенности

Веб-дизайн

Тема 2. Пакеты прикладных программ

Решение уравнений и
систем уравнений
средствами Mathcad
Для нахождения корней уравнения выделяют два
этапа:
1) отделение корней − определение интервала
нахождения каждого корня или определение
приблизительного значения корня. В Mathcad
наиболее наглядным является отделение корней
уравнения графическим способом;
2) уточнение корней − нахождение численного
значения корня с заданной точностью.
Точность нахождения корня устанавливается с помощью

системной переменной TOL(по умолчанию равно 10-3 )
Переопределить значение системной переменной TOL
можно:
• TOOLS – Worksheet Options –
перейти на вкладку Build-In Variables (Встроенные
переменные) и в поле TOL ввести новое значение,
например, 0.0001.
Это значение распространяется на весь документ
Mathcad.
• присваивание системной переменной TOL
непосредственно в документе Mathcad нового
значения, например, TOL:=0.0001
Для решения одного уравнения с одной неизвестной
предназначена встроенная функция root, формат обращения к
которой имеет вид:
root(f(x), x, [a, b]).
Данная функция возвращает значение переменной x, при котором
функция f(x) обращается в ноль.
Аргументы функции root:
f(x) – функция в левой части уравнения f(x) = 0;
x – переменная, относительно которой требуется решить
уравнение;
a, b – необязательные действительные числа, такие что a < b,
причем на интервале [a, b] находится только один корень.
Если функция root не может найти корни уравнения, то
рекомендуется уточнить начальное приближение, изменить
границы интервала [a, b] нахождения корня или увеличить
значение системной переменной TOL.
Поиск корней многочлена. Функция polyroots
Для решения полиномиальных уравнений вида
vn x vn 1 x
n
n 1
… v1 x v0 0
или нахождения всех корней полинома степени n,
используют функцию polyroots(v)
В общем виде нахождение корней полинома
сводится к выполнению следующих действий:
• Составляется вектор столбец v
a0
a1
из коэффициентов полинома
v
.
an
• Осуществляется непосредственный поиск корней
функцией polyroots(v)=
Пример 1. Решить уравнение:
3
2
f ( x) 2 x 8 x 25 x 64
0.395 3.132i
polyroots ( v ) 0.395 3.132i
3.211
v
25
8
2
64
Решение систем линейных уравнений
1) матричный способ
• задается матрица коэффициентов при неизвестных
системы A:=;
• задается столбец свободных членов b:=;
• вводится формула для нахождения решения
системы X:=A-1*b
• выводится вектор решений системы X=.
2) Использование функции lsolve(A, b)
Пакет Mathcad имеет встроенную функцию
lsolve(A, b)=
Решение систем нелинейных уравнений
Используются функции Find и Minerr.
Начальные условия
Given
Уравнения системы
Выражения с функциями
Find, Minerr
Пример. Найти точные решения системы
уравнений:
x y x y 7
x y x y 13
Решение :
x
1
y
1
Given
x y
x y 7
x y
x y 13
Find ( x y )
жирный знак равенства
CTRL+
5
2
Пример.
Решить систему линейных уравнений
3x 4 y 5 z 1;
7 x 4 y z 2;
2 y 9 z 5.
РЕШЕНИЕ :

English     Русский Правила

Решение символьных уравнений — MATLAB & Simulink

Основное содержимое

В этом примере используется:

Open Script

В этом примере показаны основы решения символьных уравнений.

Решить квадратное уравнение

Решить квадратное уравнение с помощью функции решить .

Решите квадратное уравнение без указания переменной для решения. Функция решить выбирает x для возврата решения. 92

Решение многомерных уравнений и присвоение выходных данных структуре

При решении для нескольких переменных удобнее хранить выходные данные в массиве структур, чем в отдельных переменных. Функция solve возвращает структуру, когда вы указываете один выходной аргумент и существует несколько выходов.

Решите систему уравнений, чтобы получить решения в массиве структур.

 disp('Решите систему уравнений, чтобы получить решения в массиве структур')
disp('>> eqns = [2*u + v == 0, u - v == 1];')
disp('>> S = решить(eqns,[u v])')
Симс ты v
eqns = [2*u + v == 0, u - v == 1];
S = решить (уравнения, [u v])
 
 Решите систему уравнений, чтобы найти решения в массиве структур
>> eqns = [2*u + v == 0, u - v == 1];
>> S = решить (уравнения, [u v])
С =
  структура с полями:
    у: 1/3
    v: -2/3
 

Доступ к решениям путем обращения к элементам конструкции.

 disp('Доступ к решениям внутри структуры')
disp('>> S.u')
Су
disp('>> S.v')
С.в
 
 Доступ к решениям в структуре
>> С.у.
 
ответ =
 
1/3
 
>> С.в
 
ответ =
 
-2/3
 
 92, С)
 
е1 =
 
1/9
 
>> e2 = subs(3*v + u, S)
 
е2 =
 
-5/3
 
 

Если функция решить возвращает пустой объект, то решений не существует.

 disp('Функция решения возвращает пустой объект, если решений не существует')
disp('>
> решить([3*u+2, 3*u+1],u)') S = решить([3*u+2, 3*u+1],u)
 Функция решения возвращает пустой объект, если решений не существует
>> решить([3*и+2, 3*и+1],и)
 
С =
 
Пустой символ: 0 на 1
 
 

Численное решение уравнений

Когда функция решить не может символически решить уравнение, она пытается найти числовое решение, используя функцию vpasolve . 2 — 1; disp(‘>> решить (eqn,x)’) S = решить (уравнение, х) 92 — 1; >> решить (уравнение, х) Предупреждение: невозможно решить символически. Возврат числового решения с помощью vpasolve. С = -0,636732650805282010887990828

Постройте левую и правую части уравнения. Заметим, что уравнение также имеет положительное решение.

 disp('Постройте левую и правую части уравнения, чтобы увидеть, что уравнение также имеет положительное решение')
disp('>
> fplot([lhs(eqn) rhs(eqn)], [-2 2])') fplot([lhs(eqn) rhs(eqn)], [-2 2])
 Постройте левую и правую части уравнения, чтобы увидеть, что уравнение также имеет положительное решение
>> fplot([lhs(eqn) rhs(eqn)], [-2 2])
 

Найдите другое решение, напрямую вызвав числовой решатель vpasolve и указав интервал.

 disp('Найдите другое решение, вызвав числовой решатель vpasolve')
disp('>> V = vpasolve (eqn,x,[0,2])')
V = vpasolve(eqn,x,[0 2])
 
 Найдите другое решение, вызвав числовой решатель vpasolve
>> V = vpasolve (eqn,x,[0,2])
 
В =
 
1. 4096240040025962492355939705895
 
 

У вас есть модифицированная версия этого примера. Хотите открыть этот пример со своими правками?

Вы щелкнули ссылку, соответствующую этой команде MATLAB:

Запустите команду, введя ее в командном окне MATLAB. Веб-браузеры не поддерживают команды MATLAB.

Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями. В зависимости от вашего местоположения мы рекомендуем вам выбрать: .

Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:

Европа

Свяжитесь с местным офисом

Solving quadratic equations matlab

 

  • Expression
  • Equation
  • Inequality
  • Contact us
  • Simplify
  • Factor
  • Expand
  • GCF
  • LCM
  • Solve
  • Graph
  • System
  • Решение
  • График
  • Система
  • Математический решатель на вашем сайте

решение квадратных уравнений Matlab
Связанные темы:
полиномиальный коэффициент в кубе | как выполнить обратную матрицу на калькуляторе ti84plus в дробях | калькуляторы упрощения рациональных выражений | неоднородное уравнение в частных производных первого порядка | тригонометрическое сложение и вычитание | алгебра 2 | калькулятор рациональных уравнений онлайн | план урока «Решение систем уравнений методом исключения» | решить за х. |2x + 2| = 14 | решение полиномиальных уравнений факторингом | соотношение решатель | теряется в уравнении вычитания | Калькулятор комбинирования похожих терминов

Автор Сообщение
Дель Рови

Дата регистрации: 05.04.2002
От кого:

Размещено: Понедельник, 20 августа, 09:22

Привет, я почти принял решение нанять частного учителя алгебры, потому что в последнее время у меня было много проблем с домашним заданием по математике. Каждый день, когда я прихожу домой из школы, я трачу все свое время на домашнее задание по алгебре, и после всего потраченного времени я все еще получаю неправильные ответы. Однако я также не уверен, стоит ли того частный репетитор по алгебре, так как это действительно дорого, и кто знает, может быть, это даже не так полезно. Кто-нибудь знает что-нибудь о решении квадратных уравнений Matlab, что может мне помочь? Или, может быть, какие-то пояснения о факторинге полиномов, добавлении функций или добавлении функций? Любые идеи будут оценены.
Наверх
AllejHat

Зарегистрирован: 16.07.2003
Откуда: Оденсе, Дания

Размещено: Понедельник, 20 августа, 11:54

Я был в вашей ситуации несколько лет назад, когда изучал решение квадратных уравнений в Matlab. Какая часть сходства стороны-угла-стороны и вычисление формул создает больше проблем? Потому что я уверен, что вам действительно нужна хорошая программа, которая поможет вам понять основные понятия и способы решения упражнений. Вы когда-нибудь использовали такое программное обеспечение? Я пробовал несколько из них, но должен сказать, что Algebrator — лучший и самый простой в использовании. Она не похожа на другие программы, потому что учит решать, а не просто дает решения.
Наверх
molbheus2matlih

Зарегистрирован: 10.04.2002
Откуда: Франция

Размещено: вторник, 21 августа, 14:30.

Алгебратор — очень простой инструмент. Я использую его уже пару лет.
Наверх
мордгермкаундри

Зарегистрирован: 18.04.2005
От кого:

Размещено: вторник, 21 августа, 19:41.

Математика может быть такой увлекательной, если на самом деле есть такая программа. Пожалуйста, пришлите мне ссылку на программу.
Наверх
cmithy_dnl

Зарегистрирован: 08. 01.2002
Откуда: Австралия

Размещено: Среда, 22 августа, 11:29

Я бы посоветовал использовать Алгебратор. Он не только поможет вам решить математические задачи, но и подробно предоставит все необходимые шаги, чтобы вы могли лучше понять предмет.
Наверх
ТК

Зарегистрирован: 25.09.2001
От: Kµlt °ƒ Ø, работаю на моей машине времени

Размещено: Четверг, 23 августа, 07:05

Вы можете получить его по адресу https://mathpoint.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2015 - 2019 Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Таловская средняя школа»

Карта сайта