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1、MATLAB符号计算1符号对象2符号微积分3级数4符号方程求解1符号对象1.1建立符号变量和符号常量MATLAB提供了两个建立符号对象的函数:sym和syms,两个函数的用法不同。(1)sym函数sym函数用来建立单个符号量,一般调用格式为:符号量名=sym('符号字符串')该函数可以建立一个符号量,符号字符串可以是常量、变量、函数或表达式。应用sym函数还可以定义符号常量,使用符号常量进行代数运算时和数值常量进行的运算不同。(2)syms函数函数sym一次只能定义一个符号变量,使用不方便。MATLAB提供了另一个函数syms,一次可以定义多个符号变量。syms函数的一般调用格式为:syms
2、符号变量名1符号变量名2…符号变量名n用这种格式定义符号变量时不要在变量名上加字符串分界符(‘),变量间用空格而不要用逗号分隔。符号表达式的四则运算符号表达式的加、减、乘、除运算可分别由函数symadd、symsub、symmul和symdiv来实现,幂运算可以由sympow来实现。2.2符号导数diff函数用于对符号表达式求导数。该函数的一般调用格式为:diff(s):没有指定变量和导数阶数,则系统按findsym函数指示的默认变量对符号表达式s求一阶导数。diff(s,'v'):以v为自变量,对符号表达式s求一阶导数。diff(s,n):按findsym函数指示的默认变量对符号表达式s求
3、n阶导数,n为正整数。diff(s,'v',n):以v为自变量,对符号表达式s求n阶导数。例求下列函数的导数。symsx;f=sqrt(1+exp(x));diff(f)2.3符号积分符号积分由函数int来实现。该函数的一般调用格式为:int(s):没有指定积分变量和积分阶数时,系统按默认变量对被积函数或符号表达式s求不定积分。int(s,v):以v为自变量,对被积函数或符号表达式s求不定积分。int(s,v,a,b):求定积分运算。a,b分别表示定积分的下限和上限。该函数求被积函数在区间[a,b]上的定积分。例求下列积分symsxt;int(4*x/t,t,2,sin(x))3级数3.1级
4、数符号求和求无穷级数的和需要符号表达式求和函数symsum,其调用格式为:symsum(s,v,n,m)其中s表示一个级数的通项,是一个符号表达式。v是求和变量,v省略时使用系统的默认变量。n和m是求和的开始项和末项。例7求下列级数之和。symsn;s=symsum(1/n^2,n,1,inf)3.2函数的泰勒级数MATLAB提供了taylor函数将函数展开为幂级数,其调用格式为:taylor(f,v,n,a)该函数将函数f按变量v展开为泰勒级数,展开到第n项(即变量v的n-1次幂)为止,n的缺省值为6。参数a指定将函数f在自变量v=a处展开,a的缺省值是0。例8求下列函数在x=1处的5阶泰
5、勒级数展开式symsx;f=(1+x+x^2)/(1-x+x^2);taylor(f,x,6,1)4符号方程求解4.1符号代数方程求解在MATLAB中,求解用符号表达式表示的代数方程可由函数solve实现,其调用格式为:solve(s):求解符号表达式s的代数方程,求解变量为默认变量。solve(s,v):求解符号表达式s的代数方程,求解变量为v。solve(s1,s2,…,sn,v1,v2,…,vn):求解符号表达式s1,s2,…,sn组成的代数方程组,求解变量分别v1,v2,…,vn。例9解下列方程。symsx;f=x+x*exp(x)-10;solve(f,x)4.2符号常微分方程求解
6、在MATLAB中,用大写字母D表示导数。例如,Dy表示y',D2y表示y'',Dy(0)=5表示y'(0)=5。D3y+D2y+Dy-x+5=0表示微分方程y'''+y''+y'-x+5=0。符号常微分方程求解可以通过函数dsolve来实现,其调用格式为:dsolve(e,c,v):求解常微分方程e在初值条件c下的特解。参数v描述方程中的自变量,省略时按缺省原则处理,若没有给出初值条件c,则求方程的通解。dsolve(e1,e2,…,en,c1,…,cn,v1,…,vn):求解常微分方程组e1,…,en在初值条件c1,…,cn下的特解,若不给出初值条件,则求方程组的通解,v1,…,vn给出求
7、解变量。例10求下列微分方程的通解。dsolve('Dy-(x^2+y^2)/(2*x^2)','x')dsolve('Dy=(x^2+y^2)/(2*x^2)','x')MATLAB图形用户界面设计图形用户界面设计窗口1.GUI设计模板在MATLAB主窗口中,选择File菜单中的New菜单项,再选择其中的GUI命令,就会显示图形用户界面的设计模板。MATLAB为GUI设计一共准备了4种模板,分别是Blan