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matlab实现参数方程求导(paradiff函数)

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发表于 2021-1-26 18:29 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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( c2 F; Q" k  v+ N0 ?0 i目录
1 V* m% f% e1 f+ `( b
  • 总述
  • 函数说明
  • 应用举例
  • 函数实现$ d) z3 y3 j$ H. c2 y
- O0 d# \5 \& J  c8 n, X
总述) `6 [3 b2 ?9 u! C" H
8 _8 c# p1 a; c9 r) P- N
2 @, w. j6 U  C- A5 C: k

6 R% V& S* m( _, n( J" }; Z函数说明3 ~  N. O6 s  o2 D- G4 z
function result=paradiff(y, x, t, n)
) V+ L3 r- F# E' N9 Z* T%paradiff
$ w# y, ^" Q$ e. T0 J" M%参数方程求导的递归实现
2 `, F  d; ]& D  A7 t3 A) c%  调用格式:1 _# @9 @8 f3 I; \
%    y1 = paradiff(y, x, t, n)
# d1 q8 m) V0 Q7 _: V/ a# b# Z%  其中:y=f(t), x=g(t), t为参数, n为导数阶次
  q. J6 n5 l1 k1 f2 o0 V: Z%
* C2 F- E0 [5 W0 a% Examples:* K& w2 ^* m" `1 t. f6 [2 ]
%  已知参数方程 y=sin(t)/(t+1)^3; x=cos(t)/(t+1)^3  r  P) J3 {* @6 b7 |
%  求d3y/dx3
) v* D+ O$ p  c$ N( `  k8 M% MATLAB求解语句:  F/ Z* V% v( b# V% k
%  syms t; y=sin(t)/(t+1)^3; x=cos(t)/(t+1)^3;9 n+ s7 z, ?$ B& K
%  f = paradiff(y,x,t,3);
- m9 U4 e1 X, o% i; t%  [n,d]=numden(f);   %分离分子分母- M2 R* T# C% ~( J$ i. _6 ?
%  F=simplify(n)/simplify(d)  %分子分母各自化简
5 ^6 N9 p0 L' F0 T- ?4 S3 Y6 z/ @6 _! }  e& n( ]
5 d, f1 Z/ f: ?# s* R  E
应用举例8 Q1 z' J5 N; ^. p: ^  \
问题: 已知参数方程
# H' z) ?5 q, G2 Q- Q6 b4 z 3 H; k/ [* N" ^6 J+ ^- h
+ e2 \! B8 C" r8 H! O2 K7 K

" d3 P# e6 T- E, a & \. D( M$ J' `1 M

6 Y$ c" M# L0 i( j! ?9 b& I4 R代码如下:% ]6 H5 \. p6 ~$ x8 |% C; z
+ f" f# _6 `+ a& H+ g0 V% E+ c# a
syms t
! B3 Q# H2 ?, Ty=sin(t)/(t+1)^3; x=cos(t)/(t+1)^3;
. @3 r) ]6 l" M7 }0 ^f=paradiff(y,x,t,3); 5 y/ k! T1 K" w7 c: |
[n,d]=numden(f);              % //分离分子分母; J8 r( z0 N( k/ ^
F=simplify(n)/simplify(d)     % //分子分母各自化简
* b6 s& _* b5 D2 \- W) G3 w2 w4 p* V7 `; k! {
8 U: U  C  M2 i3 G, Y: Z% _/ L
最终结果为:4 T9 g+ g9 ^* t2 i
. T! G, @3 E( D8 L* o6 @, c6 x1 ~

5 V6 r7 }  U( n( i# i* {' \8 R$ o函数实现
! R' t/ K; a, a9 mfunction result=paradiff(y, x, t, n)
: O0 ]" L1 O8 z# l( Hif mod(n,1)~=0
' _8 A4 F" Q1 J& A$ i: y& o" L" w4 h    error('n should positive integer, please correct') 7 L& c) \& S3 _% ^* N1 r* ]
else
, h' w: h, P  B- `/ G) n" N& L( ~    if n==1
9 R# V* V3 P3 s' T        result = diff(y,t)/diff(x,t); ( B2 E8 X0 i1 U
    else( q6 f( O' c. |2 F! L3 ^  S' R
        result = diff(paradiff(y,x,t,n-1),t)/diff(x,t); ! h, f% \1 i) K1 t0 p" U- K; D# `9 e
    end$ r+ h. F* w! B, r! C
end/ w4 ]0 v8 @6 [+ @

3 h; a  O3 [) a4 d: c6 y/ f7 L3 T( @
4 N& H; Z. e+ t  P" I: s6 {9 f0 S4 E" k0 c1 ]

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