Ch極限求導(dǎo)求積分PPT課件

1、二、極限與導(dǎo)數(shù) 1.求極限 基本格式0limit(f, ,).x x問(wèn)題是：如何建立函數(shù)f第1頁(yè)/共46頁(yè)例 求極限sinlim.xxx0 輸入命令輸出結(jié)果即0sinlim1.xxx或第2頁(yè)/共46頁(yè)例 求極限1lim 1+.xxx 首先觀察數(shù)列的變化趨勢(shì): 輸入語(yǔ)句:相應(yīng)的圖形為第3頁(yè)/共46頁(yè) 輸入語(yǔ)句: 結(jié)果為 即1lim 1+e.xxx第4頁(yè)/共46頁(yè)例 觀察函數(shù) 當(dāng) 時(shí)的變化趨勢(shì).1sinyx0 x 程序如下:或：第5頁(yè)/共46頁(yè) 相應(yīng)的圖形為第6頁(yè)/共46頁(yè) 再執(zhí)行命令結(jié)果為說(shuō)明該極限不存在.第7頁(yè)/共46頁(yè) 單側(cè)極限 格式00limit(f, x,x ,left)limit(f,

2、 x,x ,right).第8頁(yè)/共46頁(yè)例 求極限lim arctan .xx 輸入語(yǔ)句:結(jié)果為即 lim arctan.2xx第9頁(yè)/共46頁(yè)例 求極限0sinlim.xxx輸入語(yǔ)句:第10頁(yè)/共46頁(yè) 2.導(dǎo)數(shù) 基本格式 功能對(duì)表達(dá)式及指定變量求 階導(dǎo)數(shù).n第11頁(yè)/共46頁(yè)例 求函數(shù) 的導(dǎo)數(shù).2cosyx輸入命令輸出結(jié)果即:22cos2 sin.xxx 第12頁(yè)/共46頁(yè)例 求22exyx的三階導(dǎo)數(shù)并化簡(jiǎn).輸入語(yǔ)句:輸出結(jié)果化簡(jiǎn)結(jié)果即:2222e4 362e .xxxxx第13頁(yè)/共46頁(yè) 3.極值和最大最小值 MatLab中求函數(shù)極值的命令為:和第14頁(yè)/共46頁(yè)例 求解函數(shù)2sin

3、1yxxx在區(qū)間 中2,0的極值和最小值.先作出函數(shù)圖形:第15頁(yè)/共46頁(yè) 再輸入命令返回值為執(zhí)行命令結(jié)果與上相同.第16頁(yè)/共46頁(yè)三、求解方程（組） 1.方程（組）的符號(hào)解格式一格式二 g=solve(eq1,eq2,.,eqn) 格式三格式四第17頁(yè)/共46頁(yè)例 給出一元二次方程的公式解.20axbxc命令如下:或：第18頁(yè)/共46頁(yè)例 求解方程3210.xx 輸入語(yǔ)句:結(jié)果為:再執(zhí)行命令得到第二個(gè)根的近似值 第19頁(yè)/共46頁(yè)22227,3,312.xyzxzxy 例 求解方程組輸入語(yǔ)句:第20頁(yè)/共46頁(yè)結(jié)果為:第21頁(yè)/共46頁(yè) 2.方程（組）的數(shù)值解 許多方程（尤其是超越方程）

4、的解很難有精確的表示式, 因而需要用數(shù)值的方法求得相應(yīng)的近似解.例如, 對(duì)于方程e1,xx由零點(diǎn)定理知該方程在區(qū)間0,1中可解, 若執(zhí)行命令:返回值為第22頁(yè)/共46頁(yè)進(jìn)一步地從而得到該問(wèn)題的近似解.第23頁(yè)/共46頁(yè) 畫出該函數(shù)的圖形, 可以看到根的存在范圍.為此輸入語(yǔ)句:第24頁(yè)/共46頁(yè) 得到曲線為:第25頁(yè)/共46頁(yè)局部放大:第26頁(yè)/共46頁(yè) MatLab中方程求根的數(shù)值解命令為fzero.格式10fzero func, x格式2fzero func, a b對(duì)于格式2, 要求函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)異號(hào).在x0附近尋找根第27頁(yè)/共46頁(yè) 在上例中, 繼續(xù)執(zhí)行命令得到近似解再執(zhí)行:結(jié)果相同:

5、第28頁(yè)/共46頁(yè)四、積分 常用的求積分函數(shù)int:quad:quad1:trapz:對(duì)被積函數(shù)作符號(hào)積分;對(duì)被積函數(shù)作數(shù)值（拋物線方法）積分;對(duì)被積函數(shù)作數(shù)值（牛頓方法）積分;對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)作離散（梯形方法）積分.第29頁(yè)/共46頁(yè)例 求積分 ed ,xx22lnd .xxx520sind .x x分別執(zhí)行命令積分結(jié)果即ed2e2e.xxxxxc符號(hào)解第30頁(yè)/共46頁(yè)再執(zhí)行命令積分結(jié)果即最后執(zhí)行命令積分結(jié)果即22lndxxx2ln2ln2.xxCx 符號(hào)解5208sind.15x x 第31頁(yè)/共46頁(yè) 我們知道, 在定積分中有公式20sindnx x132. 23nnnnn是奇數(shù).第32頁(yè)/共

6、46頁(yè)例 計(jì)算廣義積分201d .1xx輸入命令計(jì)算結(jié)果第33頁(yè)/共46頁(yè)例 計(jì)算積分10sind .xxx輸入命令計(jì)算結(jié)果執(zhí)行命令 返回 再執(zhí)行命令返回 第34頁(yè)/共46頁(yè) 作數(shù)值積分:返回值第35頁(yè)/共46頁(yè)例 用 計(jì)算積分trapz0sin d .x x輸入語(yǔ)句:結(jié)果為第36頁(yè)/共46頁(yè)例 用上面四個(gè)函數(shù)計(jì)算積分210sind .1xxx程序如下:第37頁(yè)/共46頁(yè)五、級(jí)數(shù) 基本格式symsum expr,varible_name, , n m 其中 表示級(jí)數(shù)求和中的初始項(xiàng)和終止項(xiàng)., n m 1.級(jí)數(shù)求和第38頁(yè)/共46頁(yè)例 求下列級(jí)數(shù)的和.211111;4916n11111.35719輸入命令:結(jié)果為注 上面的結(jié)果都是符號(hào)解.第39頁(yè)/共46頁(yè) 函數(shù)展開成Taylor級(jí)數(shù) 基本格式taylor( , , , )f x n a 功能:例 將 在點(diǎn) 處展開到9階.sinx0 x 輸入語(yǔ)句:對(duì)函數(shù) 在點(diǎn) 處展開到 階.fxa1n 第40頁(yè)/共46頁(yè)例 對(duì)函數(shù) 在點(diǎn) 展開到12階. ln(1)f xx1x 命令如下:的多項(xiàng)式1x第41頁(yè)/共46頁(yè) 一個(gè)有意思的例子歐拉常數(shù)的來(lái)源. 程序如下:第42頁(yè)/共46頁(yè) Taylor級(jí)數(shù)逼近計(jì)算器 在MatLab中, 有一個(gè)用來(lái)圖示Taylor級(jí)數(shù)逼近情況的 在命令窗口中輸入:taylortool是一個(gè)交