有时候我们要数值求解超越方程的多个根,但是数值方法都要给定一个初值。
matlab有内建函数fsolve求解非线性方程(组),但是只能求一组给定初值的解,如果要求多个根(如频率方程),可以先用mathematica画图,然后观察得到零点个数和大概位置,然后调用fsolve求解。
这里提供了一个程序,在区间(a,b)上面画图,然后可以用鼠标选取n个点,然后返回以这些点作为初值得到的根。
几点需要注意的地方:
1)待求根的方程要满足矢量,乘法要换成点乘
2)一次不要求太多根,因为区间大的时候前面的可能会贴近x轴看不出来
3)调用格式:MultiRoots(@equ,2,0,8);或 MultiRoots(@equ,1,8,12); 注意函数前要有@
function y = equ(x) y = 2-2*cos(x).*cosh(x)+sin(x).*sinh(x); end
function rx = MultiRoots(equ,n,a,b) % equ -- equation which roots to be found % n -- number of roots to be found % a -- left end of the section % b -- right end of the section opt = optimset(\'Display\',\'off\'); px = linspace(a,b,100); plot(px,equ(px),px,zeros(1,100)) hold on [x0,~] = ginput(n); rx=fsolve(equ,x0,opt); fprintf(\' Root\n\') for i=1:n fprintf(\' %d %12.5f\n\',i,rx(i)) end end
用fsolve求解非线性方程(组)的用法:https://cn.mathworks.com/help/optim/ug/fsolve.html
先写要求解的方程(组)(kx=0的形式)保存为root2d.m
1 function F = root2d(x) 2 F(1) = exp(-exp(-(x(1)+x(2))))-x(2)*(1+x(1)^2); 3 F(2) = x(1)*cos(x(2))+x(2)*sin(x(1))-0.5; 4 end
直接用fsolve会显示一些信息,可以关掉。
options = optimoptions(\'fsolve\',\'Display\',\'none\'); x = fsolve(@root2d,[0,0],options)
请发表评论