东南大学高等数学实验报告
- 格式:doc
- 大小:221.00 KB
- 文档页数:9
--
-- 高等数学数学实验报告
实验人员:院(系) _自动化_
学号 _08012332_
姓名
杨宸骅
实验地点:计算机中心机房
实验一
一、实验题目:设数列}{nx由下列递推关系式给出:),2,1( ,21211nxxxxnnn,观察数列11111121nxxx的极限。
二、实验目的和意义
利用数形结合的方法观察数列的极限,从点图上看出数列的收敛性,近似地观察出数列的收敛值.
三、程序设计
四、程序运行结果
23
1.2381
1.67053
1.91835
1.99384
1.99996
2. --
-- 468100.511.522.53
n10,Result2.
五、结果的讨论和分析
1、从结果中可以看到极限无限靠近
2、观察比较方便,利于初学者的学习。 --
-- 实验二
一、 实验题目:已知函数)45(21)(2xcxxxf,作出并比较当c分别取-1,0,1,2,3时的图形,并从图上观察极值点、驻点、单调区间、凹凸区间以及渐近线。
二、 实验目的和意义
熟悉Mathematica所具有的良好的作图功能,并通过函数图形来认识函数,运用函数的图形来观察和分析函数的有关性态,建立数形结合的思想。
三、 程序设计
四、程序运行结果
函数)(xf在c=-1,0,1,2,3时的图像分别如下:
-4-224-7.5-5-2.52.557.5
-4-224-10-5510--
-- -4-22450100150200250300
-4-2240.20.40.60.81-4-2240.10.20.30.40.5--
-- 五、结果的讨论和分析
C值对函数图形性态的影响很大,从图上可以很直观地观察到极值点、驻点、单调区间、凹凸区间以及渐近线。
ﻬ实验三
实验题目:作出函数Y=ln(cosx^2+sinx) (- π/4, π/4)的函数图形和泰勒展开式图形,选取不同的X0和n,并进行比较。
二、实验目的和意义
利用Mathematica计算函数的各阶泰勒多项式,并通过绘制曲线图形,进一步掌握泰勒展开与函数的逼近思想。
三、程序设计
y[x_] :=log[cos[x^2]+sin[x]];
Plot[y[x],{x,-Pi/4,Pi/4}]
Clear;
y[x_] :=log[cos[x^2]+sin[x]];
t=Table[Normal[Series[y[x],{x,0,i}]],{I,0,10,2}];
PrependTo[t];
Plot[Evaluate[t],{x,-Pi/4,Pi/4}]
Clear;
y[x_] :=log[cos[x^2]+sin[x]];
t1=Table[Normal[Series[y[x],{x,5,10}]]];
PrependTo[t1];
Plot[{t1},{x,-Pi/4,Pi/4}]
四、程序运行结果
原函数图形。 --
-- -0.75-0.5-0.250.250.50.75-2-1.5-1-0.5
固定x0=0时,n取不同值时的函数图像。
当n=1时
-0.75-0.5-0.250.250.50.75-2-1.5-1-0.50.5
当n=5时
-0.75-0.5-0.250.250.50.75-2-1.5-1-0.50.5
当n=10时 --
-- -0.75-0.5-0.250.250.50.75-2-1.5-1-0.5
在x0分别为0,-0.5,0.25上f(x)的4阶泰勒展开式
-0.75-0.5-0.250.250.50.75-2-1.5-1-0.50.51
五、结果的讨论和分析
从实验结果可以看出,函数的泰勒多项式对于函数的近似程度随着阶数的提高而提高,但是对于任一确定次数的多项式,它只在展开点附近的一个局部范围内才有较好的近似精确度。
--
-- 实验四
实验题目:分别用梯形法、抛物线法计算定积分202sindxx的近似值(精确到0.0001)。
二、实验目的和意义
利用该实验,计算出未用算式给出或原函数很难计算的被积函数的定积分。
三、程序设计
1.采用梯形法
在Mathematica命令窗口中输入如下命令并运行:
2.采用抛物线法
在Mathematica命令窗口中输入如下命令并运行:
四、程序运行结果
1.采用梯形法得出定积分202sindxx的近似值为1.29199。
2.采用抛物线法得出定积分202sindxx的近似值为1.29193。
五、结果的讨论和分析
从实验结果可以看出,抛物线法币梯形法收敛得要快。
--
-- 实验五
一、实验题目
求 在区间[2,5]上初值问题{ 9;	 的数值解,并求出数值解的图形。
二、实验目的和意义
在本实验中,我们求解一些简单常用的微分方程的方法,以及微分方程的数值解的方法。
三、计算公式。
四、程序设计
五、程序运行结果{{y[x] -62; InterpolatingFunction[{{2., 5.}}, <&#62;][x]}}