Como usar matlab para resolver problemas de cálculo com a caixa de ferramentas de matemática simbólica

Você pode usar MATLAB com o Symbolic Math Toolbox para resolver uma série de problemas de cálculo simples. Cálculo pode resolver inúmeros problemas que a álgebra não pode. É realmente o estudo de como as coisas mudam. Este ramo da matemática é essencialmente dividido em duas partes: o cálculo diferencial, que considera as taxas de variação e pistas de curvas, e cálculo integral, que leva em consideração a acumulação de quantidades e as áreas entre e sob as curvas.

Trabalhando com cálculo diferencial

MATLAB oferece um bom suporte cálculo diferencial. Este exemplo começa com algo simples: diferenciação univariada. (Lembre-se disso univariada diferenciação tem uma única variável) MATLAB suporta um certo número de formas de cálculo diferencial -. cada uma das quais requer o seu próprio conjunto de funções. Neste caso, você usa o diff () função para executar as tarefas necessárias. Os passos seguintes ajudá-lo a executar um cálculo simples:

  1. Digite syms x e pressione Enter.

    Video: Risco de Ruína - Como Calcular

    MATLAB cria um objeto simbólico para usar no cálculo.

  2. Tipo de f (x) = sin (x ^ 3) e pressione Enter.

    Fazer isso cria a função simbólica usada para executar o cálculo. Aqui está a saída que você veja:

    f (x) = sin (x ^ 3)
  3. Tipo de resultado = diff (f) e pressione Enter.

    O resultado mostra o resultado da diferenciação:

    O resultado (x) = 3 * x ^ 2 * cos (x ^ 3)

    O resultado (x) é realmente uma função simbólica. Você pode usá-lo para criar uma imagem da saída.

  4. Tipo de gráfico (Resultado (1:50)) e pressione Enter.

    Video: Aula 2: Ferramenta Google - Calculadora Avançada

Usando cálculo integral

Você também encontrará grande apoio cálculo integral em MATLAB. Este exemplo concentra-se em um cálculo univariada. Neste caso, o exemplo baseia-se na int () função para realizar o trabalho necessário. Os passos seguintes ajudá-lo a executar um cálculo simples:

  1. Digite syms x e pressione Enter.

    MATLAB cria um objeto simbólico para usar no cálculo.

  2. Tipo de f (x) = (x ^ 3 + 3 * x ^ 2) / x ^ 3 e pressione a tecla Enter.

    A função simbólica que você crie produz o seguinte resultado:

    f (x) = (x ^ 3 + 3 * x ^ 2) / x ^ 3


  3. Tipo de resultado = int (f, x) e pressione Enter.

    Video: Aula 1 Google como Ferramenta Matemática

    Observe que você deve fornecer uma variável simbólica como a segunda entrada. A saída mostra a seguinte função simbólica como o resultado da integração:

    O resultado (x) = x + 3 * log (x)
  4. Tipo de gráfico (Resultado (1:50)) e pressione Enter.

Trabalhando com cálculo com múltiplas variáveis

Muitos (se não a maioria) os problemas não envolvem apenas uma variável. Com isto em mente, os seguintes passos demonstram um problema com mais de uma variável - um multivariada exemplo:

  1. Digite syms x y e pressione Enter.

    MATLAB cria os dois objetos simbólicos utilizados para este cálculo.

  2. Tipo de f (x, y) = x ^ 2 * sin (y) e pressione Enter.

    Esta função simbólica aceita duas entradas, X e Y, e as usa para executar um cálculo. Aqui está o resultado deste passo:

    f (x, y) = x ^ 2 * sen (y)
  3. Tipo de resultado = diff (f) e pressione Enter.

    O resultado mostra o resultado da diferenciação:

    O resultado (x, y) = 2 * x * sen (y)

    Nesse caso, O resultado (x, y) aceita duas entradas, X e y. Como antes, você pode criar uma imagem a partir da saída de Resultado().

    O exemplo mostra a derivada em relação ao X, que é o padrão. Para se obter o derivado com respeito à y (df / dy), você digita diff (f, y) em vez de.

  4. lote tipo (Resultado (1:50, 1:50)) e pressione Enter.

    Observe que, nesse caso, você deve fornecer ambos x e entradas Y, que não é surpreendente. No entanto, os dois vetores devem ter o mesmo número de elementos ou MATLAB irá gerar uma exceção.


Publicações relacionadas