MATLAB - Алгебра

Опубликовано: 2 Марта, 2022

Алгебра - это изучение математических символов и правил манипулирования этими символами. Здесь переменные используются для хранения / представления количеств. В MATLAB есть определенные встроенные методы для решения уравнений алгебры. Корни уравнений, решение для x, упрощение выражения - вот некоторые вещи, которые мы можем выполнить в MATLAB.

Ниже приведены некоторые функции MATLAB для решения алгебры:

  • решать()
  • корнеплоды()
  • расширять()
  • упрощать()
  • фактор ()

Решение уравнений: чтобы решить уравнение для нахождения значения x или, если уравнение содержит несколько переменных, мы можем решить для конкретной переменной.

 Синтаксис: решить (уравнение, переменная)

Здесь переменная по умолчанию будет x.

Пример 1: Этот пример иллюстрирует функцию resolve () для последних версий MATLAB.

MATLAB

% MATLAB program to illustrate
% solve() function
 
syms x
 
% Below eqn is nothing but
% x-28 = 0
eqn = x-28 == 0;
S = solve(eqn,x);
 
disp(S)


Выход:

 28 год

 Example 2:  

MATLAB

% MATLAB program to illustrate
% solve() function
 
syms x y z
% Here solving the equation for y
eqn = solve(x-y+28*z^2,y);
disp(eqn)


Выход:

 y = 
28 * г ^ 2 + х

Поиск корней: используя функции root () и resolve () , можно найти корни, используя уравнение или коэффициенты переменной в конкретном уравнении. Давайте посмотрим на пример, чтобы лучше понять

 Синтаксис: корни (p)
где p = вектор-столбец

Example 1:  

MATLAB



% MATLAB program to find roots
% of a quadratic equation
 
% Finding roots for the equation "x-28=0"
roots([1,-28])
 
% Finding roots for the equation "x^2-7*x+12=0"
roots([1,-7,12])


Выход:

 лет =

    28 год
    
лет =

     4
     3

Example 2: 

MATLAB

% MATLAB program to find roots
% using solve function
 
syms x
 
a = solve(x-28)
b = solve(x^2 -7*x + 12)
 
% The solve function can also
% higher order equations
c = solve((x-3)^2*(x-7)==0)


Выход:

 а =
 
28 год
 
 
b =
 
 3
 4
 
c =
 
 3
 3
 7

Факторизация и упрощение: для поиска факторов выражения используется функция factor (). А для упрощения выражения используется функция simpleify (). Когда вы работаете со многими символьными функциями, вы должны объявить свои переменные символьными.

 фактор Синтаксис:
фактор (выражение)
    или
коэффициент (целое число)

    
упростить синтаксис:
упрощать (выражение)

Если выражение передается в функцию factor () , оно возвращает массив факторов. Если в функцию factor () передается целое число, она возвращает простое разложение данного целого числа.

Example 1: 

MATLAB

% MATLAB program to illustrate
% factor function to find factors
 
syms x
syms y
 
% Finding prime factorization of
% given integer
factor(28)
 
% Finding factors of
% given expressions
factor(x^3-y^3)
factor(x^6-1)


Выход:

 ans =

     2 2 7
     
ans =
 
(х - у) * (х ^ 2 + х * у + у ^ 2)

ans =
 
(х - 1) * (х + 1) * (х ^ 2 + х + 1) * (х ^ 2 - х + 1)

Example 2: The simplify() function performs algebraic simplification of the given expression. 

MATLAB

% MATLAB program to illustrate
% factor function
 
a = simplify(sin(x)^2 + cos(x)^2)
   
b = simplify((x^4-16)/(x^2-4))


Выход:

 а =
 
1
 
b =
 
х ^ 2 + 4

Расширение функции: используя функцию expand () , мы можем расширять заданные выражения и упрощать ввод функций с помощью тождеств.

 Синтаксис:
развернуть (выражение)

Example: 

MATLAB

% MATLAB function to illustrate expand()
% function and expand the given polynomials
 
expand((x - 2)*(x - 4))
 
% Simplifying inputs of functions
% by using identities
expand(cos(x + y))
expand(sin(2*x))


Выход:

 ans =
 
х ^ 2-6 * х + 8
 
 
ans =
 
соз (х) * соз (у) - грех (х) * грех (у)
 
 
ans =
 
2 * соз (х) * грех (х)

Примечание:

  • Для последних версий MATLAB параметр функции resolve () не должен быть строкой. Вместо этого используйте в уравнениях символьные переменные.
  • В последних версиях MATLAB параметр уравнения решения solution () должен иметь вид x-28 == 0 вместо x-28 = 0. Мы должны использовать условный оператор (т.е. ==) вместо оператора присваивания (т.е. =)
  • В редакторе MATLAB нам не нужно писать функции печати, если вы не поставите точку с запятой (;) в конце команды.
  • При работе с многочисленными символьными функциями мы должны объявлять символьные переменные.
  • При решении многочленов решающей переменной по умолчанию будет x , если вы не укажете другую переменную.