实验报告
课程名称:数学软件姓名:
学院:
专业:
年级:
学号:
指导教师:
职称:
年月日
实验项目列表
附件三:
实验报告(二)
系:专业:年级:姓名学号:实验课程:
实验室号:_ 实验设备号:实验时间:
指导教师签字:成绩:
1. 实验项目名称:符号计算基础与符号微积分
2. 实验目的和要求
1.掌握定义符号对象的方法
2.掌握符号表达式的运算法则以及符号矩阵运算
3.掌握求符号函数极限及其导数的方法
4.掌握求符号函数定积分和不定积分的方法
3. 实验使用的主要仪器设备和软件
方正商祺N260微机;MATLAB7. 0或以上版本
4. 实验的基本理论和方法
(1)符号函数;sym(x);syms a b ……
(2)平方根:sqrt(x)
(3)分解因式:factor(s)
(4)符号表达式化简:simplify(s)
(5)逆矩阵:inv(x)
(6)下三角矩阵:tril(x)
(7)矩阵行列式的值:det(x)
(8)符号函数求极限:limit (f ,x ,a );limit (f ,x ,a ,‘right ’) (9)符号函数求导:diff (f ,v ,n ) (10)符号函数求不定积分:int (f ,v ) (11)符号函数求定积分:int (f ,v ,a ,b ) 5. 实验内容与步骤
(描述实验中应该做什么事情,如何做等,实验过程中记录发生的现象、中间结果、最终得到的结果,并进行分析说明) (包括:题目,写过程、答案) 题目:
1. 已知x=6,y=5,利用符号表达式求
y
x x z -++=
31。
提示:定义符号常数)'5(')'6('sym y sym x ==,。 >> x=sym('6'); >> y=sym('5');
>> z=(x+1)/(sqrt(3+x)-sqrt(y)) z =
7/(3-5^(1/2))
2. 分解因式:44y x -
>> syms x y;
>> A=x^4-y^4; >> factor(A) ans =
(x-y)*(x+y)*(x^2+y^2)
3. 化简表达式 (1)2121sin cos cos sin ββββ- (2)
123842+++x x x (1) >> syms x y;
>> f1=sin(x)*cos(y)-cos(x)*sin(y);
>> simplify(f1)
ans =
sin(x-y)
(2)
>> sym(x);
>> f2=(4*x^2+8*x+3)/(2*x+1); >> simplify(f2)
ans =
2*x+3
4. .已知
010100
100,010,
12
001101
a b c
P P A d e f
g h i
??????
??????
===
??????
??????
??????
完成下列运算:
(1)B=12
PP A
(2)B的逆矩阵并验证结果
(3)包括B矩阵主对角线元素的下三角阵
(4)B的行列式值
(1)
>> syms a b c d e f g h i;
>> P1=[0 1 0;1 0 0;0 0 1];
>> P2=[1 0 0;0 1 0;1 0 1];
>> A=[a b c;d e f;g h i];
>> B=P1*P2*A
B =
[ d, e, f]
[ a, b, c]
[ a+g, b+h, c+i]
(2)
>> C=inv(B)
C =
[ -(b*i-c*h)/(-d*b*i+d*c*h+a*e*i-a*f*h-g*e*c+g*f*b), (e*c+e*i-f*b-f*h)/(-d*b*i+d*c*h+a*e*i-a*f*h-g*e*c+g*f*b),
-(e*c-f*b)/(-d*b*i+d*c*h+a*e*i-a*f*h-g*e*c+g*f*b)]
[ (a*i-c*g)/(-d*b*i+d*c*h+a*e*i-a*f*h-g*e*c+g*f*b), (-d*c-d*i+f*a+f*g)/(-d*b*i+d*c*h+a*e*i-a*f*h-g*e*c+g*f*b),
数学符号及读法大全 常用数学输入符号:≈≡≠=≤≥<>≦≧∷±+-× ÷/∫?∝∞??∑∏∪∩∈∮?//?‖∟?≌∽√()【】{}ⅠⅡ⊕?∠αβγδεδεζΓ
i -1的平方根 f(x) 函数f在自变量x处的值 sin(x) 在自变量x处的正弦函数值 exp(x) 在自变量x处的指数函数值,常被写作e x a^x a的x次方;有理数x由反函数定义 ln x exp x 的反函数 a x同 a^x log b a 以b为底a的对数; b log b a = a cos x 在自变量x处余弦函数的值 tan x 其值等于 sin x/cos x cot x 余切函数的值或 cos x/sin x sec x 正割含数的值,其值等于 1/cos x csc x 余割函数的值,其值等于 1/sin x asin x y,正弦函数反函数在x处的值,即 x = sin y acos x y,余弦函数反函数在x处的值,即 x = cos y atan x y,正切函数反函数在x处的值,即 x = tan y acot x y,余切函数反函数在x处的值,即 x = cot y asec x y,正割函数反函数在x处的值,即 x = sec y acsc x y,余割函数反函数在x处的值,即 x = csc y ζ角度的一个标准符号,不注明均指弧度,尤其用于表示atan x/y,当x、y、z用于表示空间中的点时 i, j, k 分别表示x、y、z方向上的单位向量 (a, b, c) 以a、b、c为元素的向量 (a, b) 以a、b为元素的向量 (a, b) a、b向量的点积 a?b a、b向量的点积 (a?b) a、b向量的点积 |v| 向量v的模 |x| 数x的绝对值 Σ 表示求和,通常是某项指数。下边界值写在其下部,上边界值写在其上部。 如j从1到100 的和可以表示成:。这表示1 + 2 + … + n M 表示一个矩阵或数列或其它 |v> 列向量,即元素被写成列或可被看成k×1阶矩阵的向量 大写小写英文注音国际音标注音中文注音 Ααalpha alfa 阿耳法Ββbeta beta 贝塔 Γγgamma gamma 伽马 Γδdeta delta 德耳塔Δεepsilon epsilon 艾普西隆Εδzeta zeta 截塔 Ζεeta eta 艾塔 Θζtheta ζita西塔 Ηηiota iota 约塔 Κθkappa kappa 卡帕 ∧ιlambda lambda 兰姆达Μκmu miu 缪 Νλnu niu 纽 Ξμxi ksi 可塞 Ονomicron omikron 奥密可戎∏πpi pai 派 Ρξrho rou 柔 ∑ζsigma sigma 西格马 Τηtau tau 套 Υυupsilon jupsilon 衣普西隆Φθphi fai 斐 Φχchi khai 喜 Χψpsi psai 普西 Ψωomega omiga 欧米伽 符号表符号含义i -1的平方根 f(x) 函数f在自变量x处的值 sin(x) 在自变量x处的正弦函数值 exp(x) 在自变量x处的指数函数值,常被写作ex a^x a的x次方;有理数x由反函数定义 ln x exp x 的反函数 ax 同a^x logba 以b为底a的对数;blogba = a cos x 在自变量x处余弦函数的值 tan x 其值等于sin x/cos x cot x 余切函数的值或cos x/sin x sec x 正割含数的值,其值等于1/cos x csc x 余割函数的值,其值等于1/sin x asin x y,正弦函数反函数在x处的值,即x = sin y acos x y,余弦函数反函数在x处的值,即x = cos y atan x y,正切函数反函数在x处的值,即x = tan y acot x y,余切函数反函数在x处的值,即x = cot y asec x y,正割函数反函数在x处的值,即x = sec y acsc x y,余割函数反函数在x处的值,即x = csc y ζ角度的一个标准符号,不注明均指弧度,尤其用于表示atan x/y,当x、y、z用于表示空间中的点时 i, j, k 分别表示x、y、z方向上的单位向量 (a, b, c) 以a、b、c为元素的向量 (a, b) 以a、b为元素的向量 (a, b) a、b向量的点积 a?b a、b向量的点积 (a?b) a、b向量的点积 |v| 向量v的模 |x| 数x的绝对值 Σ 表示求和,通常是某项指数。下边界值写在其下部,上边界值写在其上部。如j从1到100的 和可以表示成:。这表示 1 + 2 + … + n M 表示一个矩阵或数列或其它 第4章微积分的基本运算 本章学习的主要目的: 1.复习高等数学中有关函数极限、导数、不定积分、定积分、二重积分、级数、方程近似求解、常微分方程求解的相关知识. 2.通过作图和计算加深对数学概念:极限、导数、积分的理解. 3.学会用MatLab软件进行有关函数极限、导数、不定积分、级数、常微分方程求解的符号运算; 4.了解数值积分理论,学会用MatLab软件进行数值积分;会用级数进行近似计算. 1 有关函数极限计算的MatLab命令 (1)limit(F,x,a) 执行后返回函数F在符号变量x趋于a的极限 (2)limit(F,a) 执行后返回函数F在符号变量findsym(F)趋于a的极限 (3)limit(F) 执行后返回函数F在符号变量findsym(F)趋于0的极限 52 53 (4)limit(F,x,a,’left’) 执行后返回函数F 在符号变量x 趋于a 的左极限 (5)limit(F,x,a,’right’) 执行后返回函数F 在符号变量x 趋于a 的右极限 注:使用命令limit 前,要用syms 做相应符号变量说明. 例7 求下列极限 (1)42 20 x cos lim x e x x -→- 在MatLab 的命令窗口输入: syms x limit((cos(x)-exp(-x^2/2))/x^4,x,0) 运行结果为 ans =-1/12 理论上用洛必达法则或泰勒公式计算该极限: 方法1 =-+-=---=-- - →- →-→2 2 222 20 x 3 22 x 4 2 20 x 12cos lim 4) (sin lim cos lim x x e e x x x e x x e x x x x x 12112112)2(2 lim 1211cos lim 222 220x 2 2 22220 x -=--+=--++-- →- - →x x x e x x x x x e e x 方法2 4 42 224420x 4 2 20 x ))(2) 2()2(1()(!421lim cos lim x x o x x x o x x x e x x +-+---++-=-→- → 常用数学输入符号:≈ ≡ ≠ =≤≥ <>≮≯∷ ±+-× ÷/∫ ∮∝∞ ∧∨∑ ∏ ∪∩ ∈∵∴//⊥‖ ∠⌒≌∽√()【】{}ⅠⅡ⊕⊙∥αβγδεζηθΔ αβγδεζηθικλμνξοπρστυφχψω ΑΒΓΔΕΖΗΘΙΚ∧ΜΝΞΟ∏Ρ∑ΤΥΦΧΨΩ абвгдеёжзийклмнопрстуфхцчшщъыьэюя АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ exp(x) 在自变量x处的指数函数值,常被写作e x a^x a的x次方;有理数x由反函数定义 ln x exp x 的反函数 a x同a^x log b a 以b为底a的对数;b log b a = a cos x 在自变量x处余弦函数的值 tan x 其值等于sin x/cos x cot x 余切函数的值或cos x/sin x sec x 正割含数的值,其值等于1/cos x csc x 余割函数的值,其值等于1/sin x asin x y,正弦函数反函数在x处的值,即x = sin y acos x y,余弦函数反函数在x处的值,即x = cos y atan x y,正切函数反函数在x处的值,即x = tan y acot x y,余切函数反函数在x处的值,即x = cot y asec x y,正割函数反函数在x处的值,即x = sec y acsc x y,余割函数反函数在x处的值,即x = csc y θ角度的一个标准符号,不注明均指弧度,尤其用于表示atan x/y,当x、y、z用于表示空间中的点时 i, j, k 分别表示x、y、z方向上的单位向量 (a, b, c) 以a、b、c为元素的向量 (a, b) 以a、b为元素的向量 (a, b) a、b向量的点积 a?b a、b向量的点积 (a?b)a、b向量的点积 |v| 向量v的模 |x| 数x的绝对值 Σ表示求和,通常是某项指数。下边界值写在其下部,上边界值写在其上部。如j从1到 100 的和可以表示成:。这表示1 + 2 + … + n M 表示一个矩阵或数列或其它 |v> 列向量,即元素被写成列或可被看成k×1阶矩阵的向量 线性代数意义符号 ... 矩阵,B,C,A m×n阶矩阵A A的第i 行第j列元素为a(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n) ij 矩阵A的转置矩阵 矩r(A的 矩阵A的逆矩阵 AX B 矩阵方程, 线性方程组= 的行列式矩阵A A*A的伴随矩阵 A的增广矩阵线性方程组系数矩阵 集合与逻辑 符号意义符号意义 具有性质p(x全体实数的集合,同)的对象x组成的集R )} xp({x?合(?? ,+??? b}x,开区间?全体整数的集合{ x a Z ? ( a , b ) [ a , b ] { x?N a?x?b}全体正整数的集合,闭区间 ( a , b ] { x?a? x?b},左开右闭区间x是集合X的元素X x?x不是集合X的元素?a [ , b ) { x? a x?b},左闭右开区间X x?B?A空集,若A蕴涵命题B A则B命题?B→A或B等价 于命题命题AB,A蕴涵A?BΩ全集蕴涵AB?或AB且A∪B与的并集B逻辑加集合A ∨ A A集合与B逻辑乘的交集∧∩B B包含A逻辑非┐A是B的子集合, B ?A 集合A的补集 数列、函数与极限符号意义符号意义 u,…u,u,…,n21 n趋于无穷大时数列{y} 的极n 为通项的数列以u n限} {u或n x 趋于无穷大时函数高等数学中特殊符号的读法及功能
微积分的基本运算
常用数学符号大全 (2)
高等数学符号列表