一般区域二重、三重积分MATLAB计算方法

这里讨论的计算方法指的是利用现有的MATLAB函数来求解,而不是根据具体的数值计算方法来编写相应程序。目前最新版的2009a有关于一般区域二重积分的计算函数quad2d,但没有一般区域三重积分的计算函数,而NIT工具箱似乎也没有一般区域三重积分的计算函数。
本贴的目的是介绍一种在7.X版本MATLAB(不一定是2009a)里求解一般区域二重三重积分的思路方法。需要说明的是,在MATLAB的dblquad帮助文档里已经讨论了一种求解一般区域二重三重积分的思路方法,就是将被积函数“延拓”到矩形或者长方体区域,但是这种方法不可避免引入很多乘0运算浪费时间。因此,新的思路将避免这些。由于是调用已有的MATLAB函数求解,在求一般区域二重积分时,效率和2009a的quad2d相比有一些差距,但是相对于"延拓"函数的做法,效率大大提高了。下面结合一些简单例子说明下计算方法。
譬如二元函数f(x,y) = x*y,y从sin(x)积分到cos(x),x从1积分到2,这个积分可以很容易用符号积分算出结果

  1. syms x 
  2. y
  3. int(int(x*y,y,sin(x),cos(x)),1,2) ]
  4. 结果是 
  5. -1/2*cos(1)*sin(1)-1/4*cos(1)^2+cos(2)*sin(2)+1/4*cos(2)^2 = 
  6. -0.635412702399943
复制代码
如果你用的是2009a,你可以用
  1. quad2d(@(x,y) 
  2. x.*y,1,2,@(x)sin(x),@(x)cos(x),'AbsTol',1e-12)
复制代码
得到上述结果。
如果用的不是2009a,那么你可以利用NIT工具箱里的quad2dggen函数。
那么我们如果既没有NIT工具箱用的也不是2009a,怎么办呢?
答案是我们可以利用两次quadl函数,注意到quadl函数要求积分表达式必须写成向量化形式,所以我们构造的函数必须能接受向量输入。见如下代码

  1. function 
  2. IntDemo
  3. function f1 = myfun1(x)
  4. f1 = zeros(size(x));
  5. for k = 
  6. 1:length(x)
  7. f1(k) = quadl(@(y) 
  8. x(k)*y,sin(x(k)),cos(x(k)));
  9. end
  10. end
  11. y = 
  12. quadl(@myfun1,1,2)
  13. end
复制代码
myfun1函数就是构造的原始被积函数对y积分后的函数,这时候是关于
x的函数,要能接受向量形式的x输入,所以构造这个函数的时候考虑到x是向量的情况。
利用arrayfun函数(7.X后的版本都有这个函数,不了解这个函数的朋友可以查看帮助文档,或者百度搜索arrayfun)可以将IntDemo函数精简成一句代码:
  1. quadl(@(x) 
  2. arrayfun(@(xx) quadl(@(y) 
  3. xx*y,sin(xx),cos(xx)),x),1,2)
复制代码
上面这行代码体现了用MATLAB7.X求一般区域二重积分的一般方法。可以这么理解这句代码:
首先
  1. @(x) 
  2. arrayfun(@(xx) quadl(@(y) 
  3. xx*y,sin(xx),cos(xx)),x)
复制代码
定义了一个关于x的匿名函数,供quadl调用求最外重(x从1到2的)积分,这时候,x对于
  1. arrayfun(@(xx) 
  2. quadl(@(y) xx*y,sin(xx),cos(xx)),x)
复制代码
就是已知的了。
  1. @(xx) quadl(@(y) 
  2. xx*y,sin(xx),cos(xx))
复制代码
定义的是对于给定的xx,求xx*y关于y的积分函数,这就相当于数学上积完第一重y的积分后得到一个关于xx的函数
  1. arrayfun(@(xx) 
  2. quadl(@(y) xx*y,sin(xx),cos(xx)),x)
复制代码
只是对
  1. @(xx) quadl(@(y) 
  2. xx*y,sin(xx),cos(xx))
复制代码
加了一个循环的壳,保证“积完第一重y的积分后得到一个关于xx的函数”能够接受向量化的xx的输入,从而能够被quadl调用。
有了这个模板,我们可以方便求其他一般积分区域(上下限是函数)形式的二重积分,例如被积函数

= @(x,y) 
exp(sin(x))*ln(y),y从5*x积分到x^2,x从10积分到20。
用quad2d,上面介绍的方法,还有dblquad帮助文档里给的延拓函数的方法

  1. tic,y1 
  2. = quad2d(@(x,y) exp(sin(x)).*log(y),10,20,@(x)5*x,@(x)x.^2),toc
  3. tic,y2 = 
  4. quadl(@(x) arrayfun(@(x) quadl(@(y) 
  5. exp(sin(x)).*log(y),5*x,x.^2),x),10,20),toc
  6. tic,y3 = dblquad(@(x,y) 
  7. exp(sin(x)).*log(y).*(y>=5*x & y<=x.^2),10,20,50,400),toc
  8. y1 
  9. =
  10. 9.368671342614414e+003
  11. Elapsed time is 0.021152 seconds.
  12. y2 
  13. =
  14. 9.368671342161189e+003
  15. Elapsed time is 0.276614 seconds.
  16. y3 
  17. =
  18. 9.368671498376889e+003
  19. Elapsed time is 1.674544 
  20. seconds.
复制代码
可见上述方法在2009a以外的版本中不失为一种方法,起码效率高于dblquad帮助文档里推荐的做法。更重要的是,这给我们求解一般区域三重积分提供了一种途径。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/353284.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

搜索时,怎样排除不需要的关键字

初阶搜索最基本的搜索&#xff0c;即查询包含单个关键字的信息。现在&#xff0c;进一步探讨多个关键字以及关键字间不同逻辑关系的查询。搜索结果要求包含两个及两个以上关键字一般搜索引擎需要在多个关键字之间加上“”。示例&#xff1a;搜索所有包含关键词“易筋经”和“吸…

Java集合类框架的基本接口有哪些?

总共有两大接口&#xff1a;Collection 和Map &#xff0c;一个元素集合&#xff0c;一个是键值对集合&#xff1b; 其中List和Set接口继承了Collection接口&#xff0c;一个是有序元素集合&#xff0c;一个是无序元素集合&#xff1b; 而ArrayList和 LinkedList 实现了List接口…

Matlab求对数

Matlab中只是提供了log、log10和log2&#xff0c;其他的都需要换底公式得到。logaBlogB/loga;

C# NTP时间同步类

添加类 NTPClient /// <summary>/// SNTPClient is a C# class designed to connect to time servers on the Internet and/// fetch the current date and time. Optionally, it may update the time of the local system./// The implementation of the protocol is ba…

字典树 ZOJ1109 HDU1251 PKU1204 HDU1075

又称单词查找树&#xff0c;Trie树&#xff0c;是一种树形结构&#xff0c;是一种哈希树的变种。典型应用是用于统计&#xff0c;排序和保存大量的字符串&#xff08;但不仅限于字符串&#xff09;&#xff0c;所以经常被搜索引擎系统用于文本词频统计。它的优点是&#xff1a;…

jaxb需要jar包吗_JAXB –不需要注释

jaxb需要jar包吗似乎有一个误解&#xff0c;认为在模型上需要注释才能使用JAXB&#xff08;JSR-222&#xff09;实现。 事实是&#xff0c;JAXB是例外配置&#xff0c;因此仅当您要覆盖默认行为时才需要注释。 在此示例中&#xff0c;我将演示如何在不提供任何元数据的情况下使…

MATLAB均值和标准差

mean(); %均值std(); %标准差

Codeforces Round #498 (Div. 3) F. Xor-Paths

题目链接&#xff1a;F. Xor-Paths 题解&#xff1a;从起点和终点双向搜索在中间相遇时更新答案 1 #include<bits/stdc.h>2 #include<set>3 #include<cstdio>4 #include<iomanip>5 #include<iostream>6 #include<string>7 #include<cst…

创建健壮的微服务架构所涉及的组件

在本文中&#xff0c;我们将简要学习构建强大的微服务应用程序所需的各种软件组件。 在简要了解每个架构组件之前&#xff0c;我们将陈述设计微服务架构时出现的一般查询。 1.微服务架构组件 每当我们创建微服务应用程序时&#xff0c;我们都会想到以下问题 我们将如何注册微…

MATLAB画图命令zz

一、散点图 1&#xff0e;1&#xff0e;命令 plot 功能 线性二维图。在线条多于一条时&#xff0c;若用户没有指定使用颜色&#xff0c;则plot循环使用由当前坐标轴颜色顺序属性&#xff08;current axes ColorOrder property&#xff09;定义的颜色&#xff0c;以区别不同的…

MATLAB判断奇偶数

if mod(n,2)%偶数else%奇数

从percona server 5.7换到mariadb 10.2

过去两年半一直推荐使用percona server&#xff0c;今天开始&#xff0c;因为一些mysql迟迟不不愿意支持的特性&#xff0c;打算换回mariadb 10.2了&#xff0c;具体哪些不说了&#xff0c;总之非常关键&#xff0c;mariadb都支持一两年了&#xff0c;oracle公司因为oracle的原…

jax-rs jax-ws_JAX-WS入门

jax-rs jax-wsJAX-WS代表XML Web Services的Java API。 它是一种Java编程语言API&#xff0c;用于创建Web服务和使用XML进行通信的客户端。 这篇文章是JAX-WS的快速入门。 先决条件 GlassFish与Eclipse集成在一起 。 创建JAX-WS Web服务 1.在Eclipse中创建一个名为“ com.e…

MATLAB求解非线性方程组

function F fun(x)x1 x(1); x2 x(2);F [2*x13*x2-3;3*x12*x2-5];>>fsolve(fun,[0,0])如果有变系数如下&#xff1a; function F fun(x,a,b)x1 x(1); x2 x(2);F [a(1)*x1b(1)*x2-3;a(2)*x1b(2)*x2-5];>>fsolve(fun,[0,0],[],a,b);%中间加一个[],后面传参数即…

lingo解题报告内容解释

1.2菜单介绍 1.2.1 File 1 New 新建一个窗口,当你执行这个命令时,会出现如下对话框: 你可以在对话框中选择你想要建立的类型.类型如下: 1)扩展名为(*.lg4) LG4格式是LINGO4.0的版本,是在Windows下最主要的储存文件格式,这种格式支持字体格式,自定义格式以及动态连接, LG4以二进…

OpenShift上的无痛集装箱化JBoss通用贷款处理

我们从头到尾讨论了各个层次&#xff0c;但尚未为您提供除Red Hat之外的任何应用程序开发工具。我们一直在讨论为什么应用程序开发人员在App Dev Cloud Stack系列中不能再忽略其堆栈了。 容器开发套件&#xff08;CDK&#xff09; 。 到目前为止&#xff0c;您所拥有的只是一个…

多任务编程—多进程

什么是多任务编程&#xff1f; 多任务编程其实和计算机系统内核有关&#xff0c;通过程利用多个计算机内核同时执行程序&#xff0c;以此来提升程序执行的效率。 多任务编程其中包括&#xff0c;多进程、多线程和多协程&#xff0c;这三种多任务编程各有各的优点和缺点&#xf…

MATLAB数值取整

fix(x);%截尾取整&#xff0c;下取整floor(x);%高斯取整&#xff0c;不超过x的最大整数ceil(x);%大于x的最小整数&#xff0c;上取整round(x);%四舍五入取整

Tomcat权威指南-读书摘要系列6

6. Tomcat 安全防护 使用SecurityManager 在Tomcat中&#xff0c;决定安全策略的配置文件是$CATALINA_HOME/conf/catalina.policy&#xff0c;在用-security选项调用Tomcat的时候&#xff0c;JVM读取这一文件。以安全模式启动Tomcat.\catalina.bat start -security 安全漏洞 Cr…

MATLAB找波峰波谷

全局波峰波谷&#xff1a;max();min();所有波峰波谷&#xff1a;findpeaks();pks findpeaks(data) [pks,locs] findpeaks(data) ------pks 对应峰值&#xff0c;locs 对应峰值位数 [...] findpeaks(data,minpeakheight,mph)----mph 设定峰值的最小高度 [...] findpeaks(dat…