matlab编程题,matlab编程问题,请高手帮忙,急,在线等
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% Hermite插值函数
function y = Hermite_interp(x, xdata, ydata, dydata)
n = length(xdata);
m = length(x);
y = zeros(1,m);
for j = 1:m
for i = 1:n
if x(j) == xdata(i)
y(j) = ydata(i);
break;
end
if i == n
fprintf('Error: x is out of range!\n');
return;
end
end
if y(j) == 0
k = find(xdata == x(j),1,'last');
if isempty(k)
k = find(xdata < x(j),1,'last');
end
if k == n
k = k - 1;
end
f0 = ydata(k);
f1 = ydata(k+1);
df0 = dydata(k);
df1 = dydata(k+1);
z = (x(j)-xdata(k))/(xdata(k+1)-xdata(k));
H00 = 2*z^3-3*z^2+1;
H10 = z^3-2*z^2+z;
H01 = -2*z^3+3*z^2;
H11 = z^3-z^2;
y(j) = f0*H00 + df0*(x(j)-xdata(k))*H10 + f1*H01 + df1*(x(j)-xdata(k+1))*H11;
end
end
end
% 绘制f(x)图形
xdata = [1 2 4 5];
ydata = [1 3 4 2];
dydata = [-1 6 -3];
x = 1:0.1:5;
y = Hermite_interp(x, xdata, ydata, dydata);
plot(x,y,'LineWidth',2);
xlabel('x');
ylabel('f(x)');
title('f(x)在[1,5]上的图形');
其中,Hermite插值函数使用了分段插值的思想,分别对每个区间进行Hermite插值。在每个区间内,使用了两个节点的函数值和导数值,通过4个基函数计算出插值函数的值。绘制f(x)图形的部分,则是使用了Matlab自带的plot函数进行绘制。
function [yi] = hermite_interpolation(x, y, xi)
% 使用Hermite插值计算x和y给出的函数在xi处的插值
% 输入:
% x: 一个包含插值节点的向量
% y: 一个包含插值节点对应函数值的向量
% xi: 一个包含待插值点的向量
% 输出:
% yi: 对应于xi的插值点处的函数值向量
n = length(x); % 插值节点数
m = length(xi); % 待插值点数
% 构造Hermite插值的节点和导数表
% 对于每个节点,需要知道它的函数值和导数
X = zeros(2*n, 1);
Y = zeros(2*n, 1);
Yp = zeros(2*n, 1);
for i = 1:n
X(2*i-1) = x(i);
X(2*i) = x(i);
Y(2*i-1) = y(i);
Y(2*i) = y(i);
Yp(2*i-1) = 0;
Yp(2*i) = 0;
end
% 计算导数
for i = 1:n
j = 2*i - 1;
Yp(j) = Yp(j) + 1;
for k = 1:j-1
Yp(j) = Yp(j) * (X(j) - X(k));
end
for k = j+1:2*n
Yp(j) = Yp(j) * (X(j) - X(k));
end
Yp(j) = Yp(j) / prod(X(j) - X([1:j-1 j+1:end]));
% 以下计算重复的点的导数
for k = 1:j-1
Yp(j+1) = Yp(j+1) + 1/(X(j) - X(k));
end
for k = j+1:2*n
Yp(j+1) = Yp(j+1) + 1/(X(j) - X(k));
end
Yp(j+1) = Yp(j+1) * Yp(j) * (X(j+1) - X(j));
end
% 对于每个待插值点,计算插值
yi = zeros(m, 1);
for i = 1:m
xi_i = xi(i);
% 找到xi_i位于哪两个节点之间
for j = 1:2*n-1
if xi_i >= X(j) && xi_i <= X(j+1)
break;
end
end
% 使用Hermite插值公式计算yi(i)
h00 = (1 + 2*(xi_i - X(j))/(X(j+1) - X(j)))*((xi_i - X(j+1))/(X(j) - X(j+1)))^2;
h01 = (xi_i - X
您好,您可以使用MATLAB的hermite函数来求解这个问题。首先,您需要定义您给定的节点和函数值,例如:
x = [1 2 4 5];
y = [1 3 4 2];
然后,您可以使用hermite函数来计算Hermite插值函数,例如:
h = hermite(x,y);
这将返回一个函数对象,您可以使用这个函数对象来计算在任意点上的函数值。例如,要求xi=1:0.1:5处的函数值,您可以这样做:
xi = 1:0.1:5;
yi = h(xi);
您可以使用MATLAB的plot函数来绘制f(x)在[1, 5]上的图形,例如:
plot(xi,yi);
这样就可以得到f(x)在[1, 5]上的图形了。希望这些信息对您有帮助。
以下是给定的 Hermite 插值函数实现代码:
function y = hermite(x,y,dy,xq)
% HERMITE Hermite interpolation
% y = HERMITE(x,y,dy,xq) returns the interpolated values of a function
% with known function values (y) and derivatives (dy) at known points (x),
% evaluated at the query points (xq).
% x, y, and dy must be row or column vectors with the same number of
% elements. xq can be a row or column vector.
n = length(x);
m = length(xq);
y = zeros(size(xq));
for i = 1:m
q = (xq(i) - x)./(x(2) - x(1));
p = 1;
dp = 0;
for j = 1:n
% Hermite basis functions
hj = p.*(1 - 2*(q(j+1)-q(j))*dp) .^ 2;
hjp = 4*(q(j+1)-q(j)).*p.*(dp - (q(j+1)-q(j))*hj);
% Update the polynomial and its derivative
p = p.*hj;
dp = dp.*hj + hjp;
end
% Evaluate the polynomial and store the result
y(i) = sum(y.*p);
end
end
可以使用以下代码来调用 Hermite 插值函数,求得 xi=1:0.1:5 处的函数值,并绘制出 f(x) 在 [1, 5] 上的图形:
x = [1 2 4 5];
y = [1 3 4 2];
dy = [2 3 -1 1];
xq = 1:0.1:5;
% Evaluate the function using Hermite interpolation
yq = hermite(x,y,dy,xq);
% Plot the original function and the interpolated function
plot(x,y,'o',xq,yq,'-');
legend('f(x)','Hermite interpolation');
xlabel('x');
ylabel('y');
title('Hermite interpolation of f(x)');
注意:上述代码中的 dy 为 f(x) 在每个节点处的导数值。如果没有给出导数值,可以使用以下代码计算得到
dy = [diff(y)./diff(x), 0];
其中 diff(y) 表示 y 向量相邻元素的差值向量,diff(x) 表示 x 向量相邻元素的差值向量,最后补充一个零作为最后一个节点的导数值。
有帮到你的话望采纳 谢谢~
以下是一个使用Hermite插值法解决您提供的问题的示例MATLAB代码:
% 提供的节点和数据
x = [1 2 4 5];
y = [1 3 4 2];
% 计算差商表格并初始化插值多项式
n = length(x);
f = zeros(2*n, 1);
f(1:2:2*n-1) = y;
for i = 1:n-1
f(i*2+1) = (f(i*2+1) - f(i*2-1))/(x(i+1) - x(i));
end
for i = 2*n-1:-1:3
for j = 2:i-1
f(j) = (f(j) - f(j-1))/(x(ceil(i/2)+1) - x(j/2));
end
end
% 计算Hermite插值多项式在xi处的函数值
xi = 1:0.1:5;
yi = zeros(size(xi));
for k = 1:length(xi)
p = 1;
for i = 1:2*n-1
p = p * (xi(k) - x(ceil(i/2)));
if mod(i, 2) == 0
p = p * f(i);
end
end
yi(k) = p;
end
% 绘制插值结果
plot(xi, yi);
hold on;
% 绘制原始函数
f_original = @(x) 2 + (3.*x - 5).*x.*(x - 2);
fplot(f_original, [1, 5]);
% 设置图形属性
grid on;
legend('Hermite插值', '原始函数');
title('Hermite插值结果');
xlabel('x');
ylabel('f(x)');
这段代码计算了给定节点和数据的Hermite插值多项式,并在给定的 xi=1:0.1:5 处计算了函数值。然后,使用plot函数绘制了Hermite插值结果和原始函数之间的对比。请确保已定义名为hermite的函数并与提供的节点和数据一起使用。
首先,我们需要确定好插值函数的形式。对于Hermite插值,插值函数的形式通常为:
f(x) = a0 * h0(x) + a1 * h1(x) + a2 * h2(x) + a3 * h3(x)
其中,a0,a1,a2,a3为常数系数,h0(x),h1(x),h2(x),h3(x)为基函数。
对于给定的节点x=[1 2 4 5],y=[1 3 4 2],我们需要确定基函数的形式。在Hermite插值中,基函数通常为:
h0(x) = (x-x1)(x-x2)(x-x3)/((x0-x1)(x0-x2)(x0-x3))
h1(x) = (x-x0)(x-x2)(x-x3)/((x1-x0)(x1-x2)(x1-x3))
h2(x) = (x-x0)(x-x1)(x-x3)/((x2-x0)(x2-x1)(x2-x3))
h3(x) = (x-x0)(x-x1)(x-x2)/((x3-x0)(x3-x1)(x3-x2))
在上面的式子中,x0,x1,x2,x3分别对应节点x的四个数值。
现在,我们已经确定了插值函数的形式和基函数的形式,接下来,我们需要求出常数系数a0,a1,a2,a3的值。这可以通过构造线性方程组的方式求解。
对于节点(x1, y1),我们需要构造如下的线性方程组:
a0 * h0(x1) + a1 * h1(x1) + a2 * h2(x1) + a3 * h3(x1) = y1
对于节点(x2, y2),我们需要构造如下的线性方程组:
a0 * h0(x2) + a1 * h1(x2) + a2 * h2(x2) + a3 * h3(x2) = y2
对于节点(x3, y3),我们需要构造如下的线性方程组:
a0 * h0(x3) + a1 * h1(x3) + a2 * h2(x3) + a3 * h3(x3) = y3
上面的四个方程组可以通过求解线性方程组的方式求出a0,a1,a2,a3的值。
有了a0,a1,a2,a3的值以及基函数的形式,我们就可以求出f(x)在任意一点x处的函数值了。例如,当x=xi时,函数值为:
f(xi) = a0 * h0(xi) + a1 * h1(xi) + a2 * h2(xi) + a3 * h3(xi)
接下来,我们可以使用这个函数来求出f(x)在xi=1:0.1:5处的函数值,并使用这些函数值来绘制出f(x)在[1, 5]上的图形。
具体来说,我们可以使用一个循环来枚举xi的值,并在每次循环时计算出f(xi)的值。最后,我们可以使用绘图工具(如Matplotlib)来使用绘图工具(如Matplotlib)将求出的函数值绘制成图形。例如,下面是一个使用Matplotlib绘制f(x)在[1, 5]上的图形的例子:
import matplotlib.pyplot as plt
# 计算f(x)在xi=1:0.1:5处的函数值
x = []
y = []
for i in range(1, 6):
xi = i * 0.1
yi = a0 * h0(xi) + a1 * h1(xi) + a2 * h2(xi) + a3 * h3(xi)
x.append(xi)
y.append(yi)
# 使用Matplotlib绘制图形
plt.plot(x, y)
plt.show()
上面的代码会绘制出f(x)在[1, 5]上的图形。
我们还可以使用其他绘图工具(如Gnuplot)来绘制图形,或者使用更高级的绘图库(如Seaborn)来绘制更为复杂的图形。
希望上面的内容能够帮助你理解Hermite插值的基本原理,并编写出自己的Hermite插值函数。
matlab编程题:用二分法求方程x^3-3x-1=0的根
先建立二分法的fun.m文件,代码如下:function fun(a,b,e)%f是自定义的函数%a为隔根区间左端点,b为隔根区间右端点,e为绝对误差限if nargin==2e=1.0e-6;elseif nargin=binput('隔根区间输入错误!');return;enda1=a;b1=...
求两道matlab编程题
两道matlab编程题:1、极值问题。已知椭圆周长1000mm,求其椭圆面积。注:椭圆周长公式L=π(1.5(x+y)-√(x*y)),椭圆面积S=πx*y。
答案:S=79567mm2
2、条件判断问题。某城区出租车计费标准:起步价3公里9元钱,燃料附加费1元钱,超过3公里2.4元/公里。要求输入用户公里数,显示到站实际金额数。
答案:
请输入公里数:25.3
公里数:25.30km;到站乘车费:63.52元
【急求答案】matlab编程题
题主的编程题 问题,可以这样来解决。
(1)求y的平均值与标准差。
y的平均值使用mean()函数计算;y的标准差使用std()函数计算;即
Y_mean=mean(y)
Y_std=std(y)
(2)用三次样条插值方法求x每改变0.1时y的值。
使用interp1()函数进行插值计算,即
xi=0:0.1:15
yi=interp1(x,y,xi,'spline') %'spline'三次样条插值
(3)用三次多项式进行曲线拟合,求该多项式,并利用该多项式求出当x=[6,8,10]时y的值。
使用polyfit()函数计算多项式系数,即
p=polyfit(x,y,3)
使用polyval()函数计算对应于x的y值,即
x=6;y1=polyval(p,x)
运行结果及代码。
matlab题,编程计算下面的公式,其中x是由数字1到100所组成的10×10的矩阵?
代码如下:
clear all;
clc;
close all;
a=rand(10); %改成原数据矩阵
n=3; %改成需要的n值
for i=1:n
s(i)=3*i-2;
end
b=a(s,:)
一道Matlab编程题
可是,你为什么要到我这个Mathematica专攻的团队来提问呢……那我也给个Mma的解法来消灭这个提问吧:
NIntegrate[Sqrt@Total[D[{Sin@t, t^2, Log@(t + 1)}, t]^2], {t, 0, 20}](* 400.953 *)
你的case1和case2描述不是很清楚,我没有理解你的意思。
1. 首先举一个简单的例子:求y=x^2 ,在x为[0,2]上的曲线长度。
%%把下面的复制粘贴进MATLAB
syms t
x=t;
y=t^2;
df=@(t)(1+4*t.^2).^0.5; %%MATLAB早期版本不支持@功能
quad(df,0,1)
%%%
答案ans=1.4789
2. 再回答你的问题:
clc
clear
syms t
x=sin (t);
y=t^2;
z=log(t+1);
%%% dL= sqrt((diff(x)^2+diff(y)^2+diff(z)^2)) 求曲线长度公式
%%% dL=(1/(t + 1)^2 + cos(t)^2 + 4*t^2)^(1/2) 即上述公式的数学表达式
df= @(t)(1./(t + 1).^2 + cos(t).^2 + 4*t.^2).^(1/2); %% 将上述表达式卸载@(t)之后,注意加'.'运算。
quad(df,0,20)
%%%
答案 ans=400.9527
matlab编程问题,请高手帮忙,急,在线等
sum = 0;
x = 1;
while sum <= 1000
sum = sum + x * x - 2 * x;
x = x + 1;
end
MATLAB程序题
x = linspace(0,2*pi,20);y = sin(x);bar(x,y,'r')hold onstem(x,y,'b')fill(x,y,'c')
1.这个其实不复杂,就是考验对画图函数的理解,当然可能会看一下画图的细节,比如说坐标设置,标题,网格等等,参考程序及注解如下:
clc; %清空命令窗口
x=0:0.2:4*pi; %定义自变量,从0开始,间隔0.2,最大值为4*pi,即两个周期
y=2*sin(x); %定义函数
fig=figure(6) %设置图像句柄
set(fig,'Color',[1 1 1]) %设置图像底色为白色
subplot(221) %绘制多个图
bar(x,y,'FaceColor',[0 0 0]); %设置条形图为黑色
xlabel('x/rad');
ylabel('2*sin(x)');
axis([0 4*pi,-2.1 2.1]) %设置坐标范围
grid on;
title('条形图')
subplot(222)
stairs(x,y,'Color',[1 0 0]) %设置阶梯图为红色
xlabel('x/rad');
ylabel('2*sin(x)');
axis([0 4*pi,-2.1 2.1])
grid on;
title('阶梯图')
subplot(223)
stem(x,y,'Color',[0 1 0]) %设置杆图为绿色
xlabel('x/rad');
ylabel('2*sin(x)');
axis([0 4*pi,-2.1 2.1])
grid on;
title('杆图')
subplot(224)
fill(x,y,'b') %设置填充图为蓝色
xlabel('x/rad');
ylabel('2*sin(x)');
axis([0 4*pi,-2.1 2.1])
grid on;
title('填充图')
2.运行效果,如下图所示:
3.当然你也可以改变自变量的步长间隔,看几种画图的不同效果,如下是设置间隔为0.5时,四种画图的效果
用subplot函数在整个图形窗口分割成几个分图。实现代码
x=linspace(0,10,20);
y=2.*sin(x);
subplot(2,2,1)
bar(x,y,'r')
title('条形图');
subplot(2,2,2)
stairs(x,y,'k')
title('阶梯图');
subplot(2,2,3)
stem(x,y,'b')
title('杆图');
subplot(2,2,4)
fill(x,y,'m')
title('填充图');
运行结果