2-MATLAB2014a多项式计算
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matlab符号运算多项式【提纲】1.MATLAB符号运算简介MATLAB是一款功能强大的数学软件,其中符号运算功能允许用户进行高级数学计算、分析和可视化。
符号运算可以帮助工程师、科学家和数学家在各种领域解决问题,如线性代数、微积分、概率论等。
2.多项式基本概念与MATLAB表示多项式是数学中一个重要的概念,它表示为一个无穷级数,其中包含常数、变量及其幂次。
在MATLAB中,多项式可以用符号表达式表示,如:f(x) = 2x^3 + 4x^2 - 3x + 1。
3.多项式运算实例以下是几个MATLAB中进行多项式运算的实例:- 多项式加法:将两个多项式相加,如f(x) + g(x)。
- 多项式减法:将两个多项式相减,如f(x) - g(x)。
- 多项式乘法:将两个多项式相乘,如f(x) * g(x)。
- 多项式除法:将一个多项式除以另一个多项式,如f(x) / g(x)。
- 多项式求导:对一个多项式求导,如diff(f(x))。
- 多项式积分:对一个多项式进行积分,如int(f(x))。
4.多项式函数与应用MATLAB提供了许多与多项式相关的函数,如:- polyfit:根据一组数据拟合多项式。
- polyval:根据多项式系数计算多项式的值。
- roots:求多项式的根。
- legendre:勒让德多项式。
- laguerre:拉格朗日多项式。
这些函数在信号处理、控制系统、优化等领域具有广泛的应用。
5.总结与建议MATLAB的符号运算功能为多项式计算提供了便捷的工具和函数。
掌握这些功能和函数可以帮助用户在各种应用场景中解决问题。
在MATLAB中进行多项式运算,可以采用以下方法:1. 表示多项式:在MATLAB中,多项式可以用一个向量表示,向量的元素是多项式的系数,按照降幂排列。
例如,2次多项式2x^2 + 1可以表示为[2 0 1]。
2. 多项式乘法:使用`conv`函数可以进行多项式乘法。
例如,假设有两个多项式p1=[2 0 1]和p2=[3 1],则可以使用以下命令计算它们的乘积:```matlabp = conv(p1, p2);```这会返回一个新的向量,它是p1和p2的卷积。
3. 多项式除法:使用`deconv`函数可以进行多项式除法,它返回商式和余式。
例如,假设有两个多项式p1=[2 0 1]和p2=[3 1],则可以使用以下命令计算它们的商式和余式:```matlab[q, r] = deconv(p1, p2);```其中,q是商式,r是余式。
4. 求多项式的根:使用`roots`函数可以求多项式的根。
例如,对于多项式p=[2 0 1],可以使用以下命令求根:```matlabr = roots(p);```这会返回一个向量,其中包含了多项式的所有根。
5. 求多项式的值:使用`polyval`函数可以求多项式在给定点的值。
例如,对于多项式p=[2 0 1]和点x=1,可以使用以下命令计算多项式的值:```matlabv = polyval(p, 1);```这会返回一个标量值v,它是多项式在x=1处的值。
如果x是一个向量或矩阵,则`polyval`函数会对矩阵或向量中的每一个值求多项式的值。
6. 矩阵多项式求值:使用`polyvalm`函数可以像`polyval`一样求矩阵的值,但要求x为方阵。
例如,对于多项式p=[2 0 1]和方阵x,可以使用以下命令计算多项式在矩阵x中的值:```matlabv = polyvalm(p, x);```这会返回一个矩阵,其中包含了多项式在矩阵x中每一个位置的值。
MATLAB多项式实验二多项式一、实验目的掌握关于多项式运算的常用Matlab 命令, 通过具体实例加深对多项式理论的理解。
二、多项式的表示.1. 在Matlab 中, 一个多项式通常用其系数组成的行向量(数组)来表示, 有时也用关于x 的形式表达式表示.例:在Matlab 中表示多项式 3()834f x x x =++>> f=[8 0 3 4] 或者用>> syms x, fx=8*x^3+3*x+4 % syms x 命令是声明x 是一个符号两者之间可以相互转化:>> fx=poly2sym(f) % 用poly2sym 命令将多项式的向量形式转化为形式表达式f=sym2poly(fx) % 命令sym2poly 可将形式表达式转换为向量形式2. 多项式的展开可使用expand 或collect 命令例:展开多项式(x+1)(x-2)(x+3)>> syms x, expand((x+1)*(x-2)*(x+3))三、多项式的四则运算1. 加法例:计算3()834f x x x =++, 2()821g x x x =-+的和>> f=[8 0 3 4], g=[0 8 -2 1], s=f+g, poly2sym(s) % 进行加法运算时次数不一样时必须补零使得向量长度一致,否则加法会出错。
2. 乘法使用命令conv(f,g) %不需要补零3. 带余除法使用命令[q,r]=deconv(f,g)可计算f 被g 除所得的商q 和余式r % 若输入命令q=deconv(f,g) 则得到商q四、最高公因式、因式分解1. 求最高公因式使用命令 gcd(fx,gx)2. 因式分解使用命令 factor(fx) % 上两个命令中,fx,gx 要求为形式表达式五、多项式的赋值及求根1. 求多项式f 在x=a 处的值可用命令 polyval(f,a) %其中f 为向量形式命令sub(fx,a) %其中fx 为形式表达式2. 求根使用命令roots(f) %其中f 为向量形式solve(fx) %其中f 为形式表达式% solve 给出形式解,roots 给出数值解可使用绘图命令plot 命令查看f 的图像>> xx=-3:0.01:2; plot(xx, polyval(f,xx)), grid on % grid on 表示显示网格六、练习 1. 设42()321f x x x x =---,2()2+5g x x x =- 求f(x)+g(x), f(x)g(x)及f(x)被g(x)除所得的商和余式.2. 求143x )(234---+=x x x x f , 1)(23--+=x x x x g 的最高公因式和最小公倍式.3. 求上述f(x)的根, 求f(x)在x=2,3处的值,并用plot 命令观察图像及根的分布.4. 分别求121x -, 4+4x 及5432+3x 610219x x x x --+-在实数域上的因式分解.。
Matlab中多项式的运算1:直接键入p=[ 1 2 3 4]系统就自动建立起多项式y=x3+2x2+3x+42:利用roots(p)命令就可以求解这个多项式的根,例如:>> p=[1 2 3 4 ];>> roots(p)ans = -1.6506-0.1747 + 1.5469i-0.1747 - 1.5469i3:利用poly(a)命令可以由多项式的根求解多项式的系数,其中a=[ 2 3]的表示形式。
例如:>> a=[2 3];>> poly(a)ans = 1 -5 6则这个多项式为x2+5x+6.4:多项式的相加减:若干个多项式相加减时就是把它们的系数数组直接相加减,但是系数数组元素的个数必须相等,若不够,可以补0,例如:a=[1 2 3 4];b=[2 2 1 2];c=a+bc =[ 3 4 4 6]5:利用conv(a,b)命令可以求解a,b两个多项式的乘积。
例如:>> a=[1 2];>> b=[1 -2];>> c=conv(a,b)c = 1 0 -4.因为a=x+2,b=x-2,所以a,b的乘积为c=x2-4.6:利用polyder(a)命令可以去、求多项式的微分(求导数),例如:>> a=[1 2 0 -5 6]; >> b=polyder(a)b =4 6 0 -5,其中a=x4+2x3-5x+6;b=4x3+6x2-5.6;给出x的范围,利用polyval(a)命令可以求出x对应的多项式的值,例如:>> x=-1:0.1:2;>> a=[1 2 0 -5 6];>> y=polyval(a,x);>> plot(x,y)>> grid 绘图结果如下:。
在使用MATLAB进行多项式运算时,一般可以遵循以下几个步骤:1. 创建多项式我们需要创建多项式。
在MATLAB中,可以使用`poly`函数来创建多项式。
如果我们要创建一个多项式3x^3+2x^2-5x+4,可以使用以下命令:```matlabp = [3, 2, -5, 4];```其中,`p`即为所创建的多项式。
通过上述命令,MATLAB会将多项式系数按照从高次到低次的顺序存储在数组`p`中。
2. 求多项式的根求多项式的根是多项式运算中常见的操作。
在MATLAB中,可以使用`roots`函数来求多项式的根。
对于上述创建的多项式`p`,可以使用以下命令求其根:```matlabr = roots(p);```其中,`r`即为所求得的多项式的根。
通过上述命令,MATLAB会返回多项式的根,并存储在数组`r`中。
3. 多项式求导多项式求导是指对多项式进行微分操作。
在MATLAB中,可以使用`polyder`函数来对多项式进行求导。
对于上述创建的多项式`p`,可以使用以下命令对其进行求导:```matlabdp = polyder(p);```其中,`dp`即为所求得的多项式的导数。
通过上述命令,MATLAB会返回多项式的导数,并存储在数组`dp`中。
4. 多项式积分多项式积分是指对多项式进行积分操作。
在MATLAB中,可以使用`polyint`函数来对多项式进行积分。
对于上述创建的多项式`p`,可以使用以下命令对其进行积分:```matlabP = polyint(p);```其中,`P`即为所求得的多项式的积分。
通过上述命令,MATLAB会返回多项式的积分,并存储在数组`P`中。
5. 多项式加减乘除在MATLAB中,可以使用`polyadd`、`polysub`、`polymul`和`polydiv`函数来进行多项式的加减乘除运算。
对于两个多项式`p1`和`p2`,可以使用以下命令进行加减乘除运算:```matlabp_sum = polyadd(p1, p2);p_diff = polysub(p1, p2);p_product = polymul(p1, p2);[p_quotient, p_rem本人n] = polydiv(p1, p2);```通过上述命令,MATLAB会返回多项式的和、差、积、商和余数,并存储在相应的数组中。
matlab计算多项式
Matlab是一款强大的数学计算软件,可以用于解决各种数学问题,包括多项式计算。
在Matlab中,我们可以使用多种方法计算多项式,如使用多项式函数、向量运算、循环和递归等。
一种常用的方法是使用多项式函数,Matlab中有多种多项式函数可供使用,例如polyval函数可以计算多项式函数在给定点的值。
使用polyfit函数可以拟合多项式函数,并返回多项式系数的向量。
同时,还可以使用polyder函数求解多项式的导数,使用polyint函数求解多项式的积分。
除了使用多项式函数,我们还可以使用向量运算计算多项式。
例如,我们可以将多项式的系数存储在一个向量中,然后使用Matlab 中的向量运算函数计算多项式的值。
例如,使用dot函数可以计算向量之间的点积,而使用cross函数可以计算向量之间的叉积。
在某些情况下,循环和递归也可以用于计算多项式。
例如,我们可以使用for循环计算多项式的值,或使用递归函数计算多项式的系数。
这种方法通常需要更多的代码和计算时间,但可以处理更复杂的多项式。
总之,在Matlab中计算多项式有多种方法,我们可以根据问题的需求选择适合的方法。
无论使用哪种方法,我们都可以利用Matlab 强大的计算能力轻松地计算多项式,并解决各种数学问题。
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matlab求解多项式在MATLAB中,求解多项式可以通过多种方法实现。
下面我将从多个角度介绍几种常用的方法。
1. 多项式根的求解:MATLAB提供了`roots`函数来求解多项式的根。
该函数接受一个多项式的系数作为输入,并返回多项式的根。
例如,对于一个一元多项式:matlab.p = [1 -3 2]; % 多项式 p(x) = x^2 3x + 2。
r = roots(p); % 求解多项式的根。
返回的结果r是一个列向量,包含了多项式的根。
2. 多项式拟合:MATLAB中的`polyfit`函数可以用于多项式拟合。
该函数接受一组数据点的x和y坐标以及所需的多项式次数,然后返回拟合的多项式系数。
例如:matlab.x = [1 2 3 4 5]; % 数据点的x坐标。
y = [2 4 6 8 10]; % 数据点的y坐标。
n = 2; % 多项式的次数。
p = polyfit(x, y, n); % 多项式拟合。
返回的结果p是一个包含了拟合多项式的系数的向量。
3. 多项式积分:MATLAB中的`polyint`函数可以对多项式进行积分计算。
该函数接受一个多项式的系数作为输入,并返回其积分的多项式系数。
例如:matlab.p = [1 -3 2]; % 多项式 p(x) = x^2 3x + 2。
q = polyint(p); % 对多项式进行积分。
返回的结果q是一个包含了积分多项式的系数的向量。
4. 多项式求导:MATLAB中的`polyder`函数可以对多项式进行求导计算。
该函数接受一个多项式的系数作为输入,并返回其求导的多项式系数。
例如:matlab.p = [1 -3 2]; % 多项式 p(x) = x^2 3x + 2。
q = polyder(p); % 对多项式进行求导。
返回的结果q是一个包含了求导多项式的系数的向量。
这些是MATLAB中常用的求解多项式的方法。
希望以上内容能够对你有所帮助。
matlab多项式10.1 根找出多项式的根,即多项式为零的值,可能是许多学科共同的问题,。
MA TLAB求解这个问题,并提供其它的多项式操作工具。
在MA TLAB里,多项式由一个行向量表示,它的系数是按降序排列。
例如,输入多项式x4-12x3+0x2+25x+116» p=[1-12025116]p =1-12025116注意,必须包括具有零系数的项。
除非特别地辨认,MA TLAB无法知道哪一项为零。
给出这种形式,用函数roots找出一个多项式的根。
» r=roots(p)r =11.74732.7028-1.2251 + 1.4672i-1.2251 - 1.4672i因为在MA TLAB中,无论是一个多项式,还是它的根,都是向量,MA TLAB按惯例规定,多项式是行向量,根是列向量。
给出一» pp=poly(r)pp =1.0e+002 *Columns 1 through 40.0100-0.12000.00000.2500Column 51.1600 + 0.0000i» pp=real(pp) %throw away spurious imaginary partpp =1.0000-12.00000.000025.0000116.0000因为MA TLAB无隙地处理复数,当用根重组多项式时,如果一些根有虚部,由于截断误差,则poly的结果有一些小的虚部,这是很普通的。
消除虚假的虚部,如上所示,只要使用函数real抽取实部。
10.2 乘法函数conv支持多项式乘法(执行两个数组的卷积)。
考虑两个多项式a(x)=x3+2x2+3x+4和b(x)= x3+4x2+9x+16的乘积:» a=[1234] ;b=[14916];» c=conv(a , b)c =162050758464结果是c(x)=x6+6x5+20x4+50x3+75x2+84x+64。
文章主题:如何使用MATLAB求解多项式展开系数在数学和工程领域中,多项式展开是一个经常出现的问题,它们在数据逼近、信号处理、微积分、代数等各个领域都有着广泛的应用。
而在使用MATLAB进行多项式展开系数的求解时,可以借助其强大的数值计算和符号计算功能,从而方便快捷地完成复杂的计算工作。
下面,我们将从简单到复杂地讨论如何使用MATLAB求解多项式展开系数。
1. 简单情况下的多项式展开系数求解在MATLAB中,可以使用polyfit函数来求解简单情况下的多项式展开系数。
对于一组已知的数据点(x,y),我们可以使用polyfit函数来拟合这些数据点,从而得到多项式展开系数。
具体函数调用如下:```matlabp = polyfit(x,y,n);```其中,x和y分别为已知的数据点,n为所需要拟合的多项式的阶数。
通过调用polyfit函数,即可得到多项式展开系数p。
2. 复杂情况下的多项式展开系数求解在实际应用中,经常会遇到复杂情况下的多项式展开系数求解问题,比如变量的多重指数、高次多项式的展开等。
针对这些情况,MATLAB提供了符号计算工具箱,可以使用符号变量来表示和处理这些复杂的数学表达式。
对于一个复杂的多项式展开问题,我们可以使用符号计算工具箱中的函数进行求解。
具体步骤如下:- 定义符号变量:```matlabsyms x```- 构建复杂的多项式表达式:```matlabf = x^2 + 3*x + 1;```- 求解多项式展开系数:```matlabc = coeffs(f,x);```通过上述步骤,即可得到复杂多项式的展开系数c。
3. 总结与回顾在本文中,我们从简单到复杂地讨论了如何使用MATLAB求解多项式展开系数。
在简单情况下,可以使用polyfit函数进行求解;在复杂情况下,可以借助符号计算工具箱进行求解。
通过MATLAB强大的数值计算和符号计算功能,我们能够方便快捷地完成多项式展开系数的求解工作。