高等數學實驗報告張洋洋

2022-03-14 00:22:54 字數 1651 閱讀 4161

第一題(對應第一題)

1、(兩個重要極限)計算下列函式的函式值並畫出圖形,觀察兩個重要極限值.

(1); (2).

解:(1) 計算在任一點的函式值,根據matlab的基本語法

我寫了如下**

clear; %清空原工作區間

f=input('please input fahrenheit temperature:');%請輸入自變數x的值

c=sin(x)/x;%計算函式值

任意輸入乙個數x,便會馬上輸出其函式值,這裡隨意輸入的數為1.

該**執行在matlab上結果如下:

至於畫出的影象,方法不止一種,這也是matlab的強大之處,我也選了一種較簡單的方法,是在乙個區間裡面,等距取多個點,接著每個點算其函式值,接著在這些散點的基礎上,用光滑的曲線連線起來,即得到其圖象,**如下:

x=0:0.1:5;%區間[0,5]以0.1為間距取點

y=sin(x)./x;

plot(x,y);%畫出xoy面上畫的圖象

圖象如下圖所示:

由圖可知,當x趨於0時, 的極限為1.

(2)的圖象與在任一點處的函式值,按照(1)的方法得到如下**與結果:

**如下:

clear;

f=input('input fahrenheit temperature:');

c=(1+f)^(1./f)

這裡我們自己輸入的值是0.1.程式執行結果與函式值結果如下:

影象**如下

clear;

>> x=0:0.1:3;

>> y=(1+x).^(1./x);

>>plot(x,y);

得到如下圖象:

由圖雖然不能知道,當x趨於0時,的極限,但我們已經大致知道他的取值區間(2.5,3)。

第二題(對應第四題)

4、(非線性方程近似解法)用牛頓迭代法求方程的近似解。

解:求解此題用牛頓迭代法,通過查閱書籍知道,牛頓迭代法是一種尋找方程的近似根的方法。使用函式f(x)的泰勒級數的前面幾項來尋找方程f(x) = 0的根。

選取x0作為r初始近似值,這裡我選的初始值是100,過點(x0,f(x0))做曲線y = f(x)的切線l,l的方程為y = f(x0)+f'(x0)(x-x0),求出l與x軸交點的橫座標 x1 = x0-f(x0)/f'(x0),把x1當成新的初始值,重複以上過程,就離f(x)=0的解越來越近了。**如下:

x=100取初始值100

for k=1:10000 %10000次迭代

x1=x-(2^x-exp(x))./(2^x*log(2)-exp(x求與x軸的交點

x=x1;

end**執行結果如下圖:

由結果可得f(x)=0算的得到的近似值為-2.4872e^(-16),這與我們知道的f(x)=0的根0,十分接近。

分析:牛頓迭代法是一種求方程根的近似演算法,我們可以通過牛頓迭代法,算到方程的近似根,該根可以達到我們想要的精度,所以在現實生活中作用比較大。

牛頓迭代法與我們做過的題,讓我們去求,這種題型十分相似,求的演算法和做法都比較相似,這與這題中的式子

x1=x-(2^x-exp(x))./(2^x*log(2)-exp(x))有很多相似的地方。x1,x相當於中的與。

在平常的數學學習中,還是在實際生活中,我們經意或不經意就用到了牛頓迭代法。

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