MATLAB新手简明使用教程(六)——使用matlab求解定积分和不定积分的问题——新手来看,保证看懂。

article/2025/3/16 7:41:25

前期回顾

上期的教程虽然简短,但还是有点东西的,上一节中,我们学习了下面的知识点。

  1. 在matlab中定义矩阵:A = [1 2 3; 2 3 4; 3 4 5],每行元素空格隔开,两行之间使用分号隔开。
  2. 线性代数矩阵乘法运算、求解知识。乘法时注意行列的数量,要前列=后行才能相乘。且AB不一定等于BA(还是有可能相等的,所以用不一定)
  3. 关于矩阵乘法左除、右除的区别。AX=B,求X用左除,XA=B,求X用右除。
  4. 在matlab中求解两种矩阵方程的方法。X=A\B(左除斜线向左),X=B/A(右除斜线向右)。

本期内容

定积分的基本概念以及如何使用matlab求解一些定积分的问题。

定积分的基本概念

什么是定积分?

简而言之,我们可以理解为是面积。比如:

上图中,假设A>0,B>0,且A是绿色区域的面积,B是红色区域的面积,那么在定积分中,我们就可以这样表述:

A = \int_{a}^{b}f(x)dx,并且-B = \int_{a}^{b}h(x)dx

注意:由于 h(x)处于X轴下方,我们规定,处于X轴下方的部分,定积分为负值。因为B>0,所以前面有负号

如何深入的理解定积分?

对于上面的图,对于区域A,它的形状是一个曲边梯形,我们求他的面积,可以利用这个思想:

1. 将区间 [a, b] 平均分为 n 份,当 n 趋于无穷大时,每一份的宽度就无穷小,是:\frac{b - a}{n},a和b肯定是常数,而n趋于无穷大,这个时候每一份的宽度无限接近于0。如图(当然实际情况是很小的,在图中我们意思意思就行了):

我们取每一小块的左边作为高(其实取哪里都行,每一块的宽度已经无限接近于0了,左边右边的高度肯定就差不多了。比如:地球是一个球体,我们脚下还是平的,因为我们的宽度相对于总宽度太小了,微不足道。),假设宽度是dx,我们就可以得到其中某一块的面积:dA = f(x_{0})dx,其中x_{0}是某一块的左边的x的坐标,我们把这一小块单独拿出来是这样的:

因为被分成了无穷多份,所以上面是平的,就是平的,当我们把所有的方块的面积全部累加,就能得到整个区域的面积,这个时候就推导出了积分公式:A = \int_{a}^{b}f(x)dx

如何计算定积分?

在手动计算中,目前最通用的方法(我个人认为,不代表数学界)是先找到一个F(x),使F(x)求导后等于f(x),这个时候:

A  = F(A) - F(B)(牛顿-莱布尼茨公式)

比如,计算\int_{0}^{10}xdx = 1/2*10^2 - 1/2 * 0^2 = 50

在matlab中计算定积分。

不定积分

简单来说,计算定积分需要有很好的不定积分的功底,不定积分就是:计算一个F(x),使F(x)求到后等于f(x),那么称F(x)是f(x)的一个原函数(注意,是一个原函数,因为原函数不唯一,并且所有原函数之间相差一个常数C)。

即:F(x)+C = \int f(x) dx

注:不定积分和定积分不仅仅是相差了个上下限,他们的性质也截然不同,最大的区别是:

\int f(x) dx \neq \int f(t) dt \neq \int f(u) du \cdot \cdot \cdot \cdot,不定积分中,这个字母变了,说明函数就变了,就不等,但是在定积分中:

\int_{a}^{b} f(x) dx = \int_{a}^{b} f(t) dt = \int_{a}^{b} f(u) du \cdot \cdot \cdot \cdot,定积分本质是一个数,所以和字母无关。

在matlab中计算不定积分

在matlab中,计算一个不定积分非常简单:

%%计算不定积分
clc; clear;
syms x;  % 定义一个符号,x。
f = 'x';  % 定义一个原函数
F = int(f, x);  % 计算不定积分
disp(F); % 显示原函数

没错,就是这个int函数即可,下面逐句讲解代码:

syms x;  定义一个符号x,代表我们函数中的变量的名字,比如:y = 2x中的x就是变量。

f = 'x'; 这句话就是声明了个字符串,没什么特别之处。

F = int(f, x); int函数是计算积分的函数,第一个参数是函数字符串,第二个参数是变量的符号

如果我们定义的符号是t,即(syms t;),我们下面就需要写f = 't',F = int(f, t)。。。。。

int函数将计算结果以字符串形式返回,我们用一个变量接收,同时disp显示到屏幕上,我们就能看到输出的结果:

很容易验证,x的一个原函数就是x^2/2。(这个int函数只返回一个原函数,如果需要其他的自行加上常数即可)。

在matlab中计算定积分

计算定积分时,和不定积分一样简单,代码只需改动少量即可:

%%计算定积分
clc; clear;
syms x;  % 定义一个符号,x。
f = 'x';  % 定义一个原函数
F = int(f, x, 0, 10);  % 计算不定积分
disp(F); % 显示原函数

与计算不定积分唯一的区别就是函数不同,在定积分中,int的参数列表是这样的:

1. 函数

2. 变量符号

3. 下限

4. 上限

其实这个代码计算的定积分就是我们在定积分介绍里面手动计算的定积分,来看看代码计算的答案吧:

看来代码计算是没错,下面看看反映到图片里面的这个面积:

本期回顾

本期我们学了下面的知识点:

  1. 定积分的基本概念
  2. 定积分的几何意义
  3. 不定积分的计算
  4. 定积分的计算
  5. 在matlab中计算定积分和不定积分

希望大家能很快的吸收理解。

以上,就是本将的内容了!!!希望大家有所收获!!祝大家天天开心:^_^


http://chatgpt.dhexx.cn/article/ZZfQx1ja.shtml

相关文章

给div赋html,jquery怎么给div赋值

jquery给div赋值的方法:首先创建addtext函数;然后在函数内通过id(mydiv)获取div对象;最后使用text方法给div赋值即可,如【function addtext(){$(#mydiv).text(xx)}】。 环境: 本文适用于所有品牌的电脑。 (学习视频分享…

jQuery数据赋值解析

作者:Jiang, Jinlin 在我们使用jQuery中,会用到$(element).data()方法存取赋值到元素上的数据。通过该方法,我们每次通过selector获取该元素时,总能获取其赋值的数据。今天,我们就来看看jQuery是如何实现的。 首先,我们先从data方法看起: data方法接受两种参数形式,第…

给div赋值 html,jquery给div赋值的示例

jquery给div赋值的示例 发布时间:2020-11-30 11:44:03 来源:亿速云 阅读:120 作者:小新 小编给大家分享一下jquery给div赋值的示例,希望大家阅读完这篇文章后大所收获,下面让我们一起去探讨吧!j…

jQuery取值和赋值的基本方法

一、.html() 获取集合中第一个匹配元素的HTML内容,也可以往匹配到的元素中写入内容。 如果写入的内容为标签,会被解析到页面中。 二、.text() 得到匹配元素集合中每个元素的合并文本,包括他们的后代 写入的标签不会被页面解析 三、.size() 返回的jQu…

Lora协议整理(第2汇报)

帧结构: 详细帧结构: 抓到的数据: LoraServer的搭建: 关于开源的lorawan server目前比较火的是brocaar的go语言版本的 https://github.com/brocaar/loraserver 另一个是gotthardp 的erlang语言的 https://github.com/gotth…

LoRaWAN与LoRa的区别!

LoRaWAN与LoRa的区别 在物联网技术快速发展的今天,NB-IoT、LoRa、SigFox等技术名词经常进入我们的视野中,对于刚刚接触物联网领域的人来说,在一大堆名词面前可能会混淆。面对类似于LoRa和LoRaWAN这样容易混淆的名词,其实只要系统…

Lora通信应用开发

概述: 1.了解Lora技术的基本知识 2.了解通信协议用途 3.掌握Lora模块SPI配置方法 4.掌握简单的Lora模块数据对传方法 5.掌握Lora通讯协议使用方法 一、什么是LoRa LoRa(Long Range Radio,远距离无线电)是一种基于扩频技术的…

常用的LoRa网络结构

LoRa应用中组网方式非常多,且很多供应商根据需求制定了相应的协议(网络层和应用层),根据是否支持LoRaWAN协议可以分为LoRaWAN协议网络和私有协议网络两大类。在中国的LoRa生态中有大量的用户使用私有协议,而在欧美等发达国家的LoRa市场上绝大…

【ESP32最全学习笔记(协议篇)——2.ESP32 LoRa】

关于本教程: ESP32 基础篇 1.ESP32简介 2.ESP32 Arduino 集成开发环境 3.VS 代码和 PlatformIO 4.ESP32 引脚 5.ESP32 输入输出 6.ESP32 脉宽调制 7.ESP32 模拟输…

LoRa是什么

LoRa是什么 LoRa是什么LoRa调制LoRa调制参数LoRa WAN 网络LoRa技术框图LoRa WAN网络组成LoRa终端设备划分成A/B/C三类 LoRa是什么 LoRa 是LPWAN通信技术中的一种 LoRa 是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案 LoRa调制 LoRa 采用 CSS线性扩频…

LoRaWAN协议

LoRaWAN协议定义了使用LoRa的MAC层规范,处在协议应用层与物理层中间的实现规范。LoRa没有开放的规范化物理层协议,而LoRa物理模块的接口上很多参数都可以进行配置,LoRaWAN同时对一些数据发送格式做了相应的限制。 物理层消息结构 上行带有CRC…

【LoRaWAN协议的扩展与衍生】

文章目录 LoRaWAN协议的扩展与衍生一、LoRaWAN中继Relay协议1.Relay协议强制需求2.Relay入网及数据交互流程3.唤醒方式 二、阿里巴巴D2D协议1.场景要求2.协议机制3.D2D的特点 三、智能家居YoLink协议1.YoLink通信协议架构及特点2.YoLink网络通信模式3.D类设备的唤醒和控制4.YoL…

什么是LoRa?

1.LoRa概述: 智能物联网应用改善了我们的生活方式,并且正在解决城市和社区面临的一些挑战:气候变化,污染控制,自然灾害预警和生命急救。企业也通过改进运营和效率以降低成本获取效益。这种无线射频技术正在应用到汽车…

物联网Lora组网方式及私有协议的应用

本篇文章全程干货,可能有点枯燥, 如果耐心看完,保证不会让大家失望! 文章内容都是无际单片机编程团队的几年实战经验,全网独家。 本课程不仅适用于Lora技术,FSK、zigbee、OOK等无线通讯都可以支持,大家可…

LoRaWAN网络协议与LoRa私有协议相比有哪些优势

物联网很多应用现在都普遍用了LoRa技术的芯片,然而没有使用LoRaWan网络协议。经过调查发现,没有使用LoRaWAN网络协议的原因有:应用点数少、规模小,有的是因为LoRaWAN成本高,技术要求高,短时间内无法掌握&am…

LoRa协议说明

ClassA 所有终端设备需实现Class A物理层Uplink Message由终端设备经过一个或多个网关发送至网络服务端 UplinkMessage使用LoRa无线报文的显示模式,即包含PHDR和PHDR_CRC头。整个报文的完整性由CRC检验码保证。PHDR,PHDR_CRC和负载的CRC字段均自动由无线射频收发器插…

LoRa协议在Arduino上的应用——原理及代码分析(二)

目录 LoRa调制与解调模式代码分析主程序开始发包Packet Structure数据传输时间重置FIFO地址与payload长度结束发包中断源 ReceiverparsePacket是否存在数据包数据读取RSSI 前述文章链接在此~~ LoRa协议在Arduino上的应用——原理及代码分析(一). LoRa调…

【从0到1搭建LoRa物联网】12、LoRa网关与平台通讯协议

系列文章: 【从0到1搭建LoRa物联网】1、LoRa物联网的架构 【从0到1搭建LoRa物联网】2、终端设备开发方式 【从0到1搭建LoRa物联网】3、国产LoRa终端ASR6505软硬件 【从0到1搭建LoRa物联网】4、国产LoRa终端ASR6505普通GPIO 【从0到1搭建LoRa物联网】5、国产LoRa终端…

物联网LoRa系列-11:LoRa终端--基于物理层协议的PingPong应用程序的软件架构

至此,我们已经搭建好LoRa终端的软硬件开发环境,接下来,将解构和实现LoRa终端的应用程序。 LoRa终端的应用程序,(1)可以直接基于LoRa的物理层协议(LoRa芯片实现);&#x…

自有协议的LoRa模块应用

LoRa主要是由SemTech公司开发并拥有专利的物理层的调制技术。基于LoRa,LoRa联盟也开发和开放了的LoRaWAN的协议,用于组建网络和实现应用。Ali在LoRaWAN基础上又开发了LPWAN的物联网应用平台,这些都需要遵从专有的LoRa芯片,专门协议…