工科數學分析上機作業
說明:以下兩道題均是使用matlab語言,且在matlab 7.0中執行通過。
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)y=f(x)=; (2)y=f(x)=.
解:(1)求解過程如下:
>> syms x
>> y=limit(sin(x)/x)
y = 1
>> ezplot(sin(x)/x,[-10*pi,10*pi])
>> ezplot(sin(x)/x,[-1*pi,1*pi])
其圖形如下:
(2)求解過程如下:
>> syms x
>> y=(1+x)^(1/x)
y =(1+x)^(1/x)
>> y=limit((1+x)^(1/x))
y =exp(1)
>> ezplot((1+x)^(1/x),[-1000,1000])
>> ezplot((1+x)^(1/x),[-10,10])
>> ezplot((1+x)^(1/x),[-1,1])
其影象如下:
分析如下:(1)當x 取值為[-30,30]時,由該題的第乙個影象可以看到,函式值在不斷**,一會為正數,一會為負數。而當x取值為[-3,3]時,函式值始終大於0。
當x趨近於0時,由該題的第二個影象可以得到函式值為1。
另外,該結論也可以由夾逼法則證明,結果不變,當x趨近於0時,函式值仍為1。
(2)由該題的三個影象可以知道,該函式在定義域內為單調遞減函式。且由該題的第一和二個影象知道,當x在[0,10]區間內,函式遞減趨勢非常迅速。由該題的第三個影象知道,當x趨於0 時,函式值為自然對數的底數 e ,即約為2.
71828.
3.計算f(x)=,
的函式值.計算結果取7位有效數字。
解:計算過程為:
>> f1= @(t) exp(-(t).^2/2)
f1 =
@(t) exp(-(t).^2/2)
>> for i=1:30
s(i,1)=1/2+1/sqrt(2*pi)*quad(f1,0,i*0.1);
end>> fprintf('%9.7g\n',s);
0.5398278
0.5792597
0.6179114
0.6554217
0.6914625
0.7257469
0.7580363
0.7881446
0.8159399
0.8413447
0.8643339
0.8849303
0.9031995
0.9192434
0.9331929
0.9452007
0.9554345
0.9640697
0.9712834
0.9772499
0.9821356
0.9860966
0.9892759
0.9918025
0.9937903
0.9953388
0.9965329
0.9974448
0.9981342
0.9986501
>>分析:本題使用了matlab 強大的數學計算(微積分計算)功能。在本題中使用了迴圈語句,共計算了30次,x 的值從0.
1一直變化到3,且每次都增加0.1。函式值由0.
5398278增加到0.9986501。
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