matlab實現一元函式積分

2022-11-22 15:24:06 字數 1507 閱讀 7569

一元函式的數值積分

● 函式1 trapz

功能復合梯形求積公式

格式 t=trapz(y) %用等距復合梯形求積公式近似計算y的積分。若y是一向量,則trapz(y)為y的積分;若y是一矩陣,則trapz(y為y的每一列的積分。

t = trapz(x,y) %用復合梯形求積公式計算y在x點上的積分,x和y可以是負數。若x 為一列向量,y為矩陣,且size(y,1) = length(x),則trapz(x,y)通過y的第乙個非單元集方向進行計算。

t = trapz(…,dim) %沿著dim指定的方向對y進行積分。若參量中包含x,則應有length(x)=size(y,dim)。

例1 計算的數值積分。計算可得。

準備工作:

>>x = 0:pi/100:pi;

>>y = sin(x);

函式呼叫:

>>t = trapz(x,y)

可得>>t=

1.9998

或者>>t = pi/100*trapz(y)

可得>>t=

1.9998

例2 計算復積分

>>z = exp(i*pi*(0:100)/100);

>>trapz(z, 1./z)

可得>>ans =

0.0000 + 3.1411i

produce

z = 1.9998

● 函式2 quad、quadl、quad8

功能數值定積分,自適應復合simpson求積公式。

格式 q = quad(fun,a,b) %近似地從a到b計算函式fun的數值積分,誤差為10-6。若給fun輸入向量x,應返回向量y,即fun是一單值函式。

q = quad(fun,a,b,tol) %用指定的絕對誤差tol代替預設誤差。tol越大,函式計算的次數越少,速度越快,但結果精度變小。

q = quad(fun,a,b,tol,trace,p1,p2,) %將可選引數p1,p2,…等傳遞給函式fun(x,p1,p2,…),再作數值積分。若tol=或trace=,則用預設值進行計算。

[q,n] = quad(fun,a,b,) %同時返回函式計算的次數n

[q,n] = quadl(fun,a,b,) %用高精度進行計算,效率可能比quad更好。

[q,n] = quad8(fun,a,b,) %該命令是將廢棄的命令,用quadl代替。

例3 計算積分

方法1:

首先寫乙個計算被積函式函式值的函式檔案

function y = myfun(x)

y = 1./(x.^3-2*x-5);

然後呼叫函式計算數值積分

>>q = quad(@myfun,0,2)

可得>>q =

-0.4605

方法2:

f = @(x)1./(x.^3-2*x-5); %將被積函式用匿名函式來表達

q = quad(f,0,2);

注:注意以上兩種方法quad中被積函式的呼叫方式!

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