部分分式展开(部分分式分解)

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部分分式展开(部分分式分解)

2023-07-26 09:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

residue

部分分式展开(部分分式分解)

全页折叠 语法[r,p,k] = residue(b,a)[b,a] = residue(r,p,k)说明

示例

[r,p,k] = residue(b,a) 计算以如下形式展开的两个多项式之比的 部分分式展开式 的留数、极点和直项

b(s)a(s)=bmsm+bm−1sm−1+…+b1s+b0ansn+an−1sn−1+…+a1s+a0=rns−pn+...+r2s−p2+r1s−p1+k(s).

residue 的输入是由多项式 b = [bm ... b1 b0] 和 a = [an ... a1 a0] 的系数组成的向量。输出为留数 r = [rn ... r2 r1]、极点 p = [pn ... p2 p1] 和多项式 k。对于大多数教科书问题,k 为 0 或常量。

示例

[b,a] = residue(r,p,k) 将部分分式展开式转换回两个多项式之比,并将系数返回给 b 和 a。

示例

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求解具有实根的部分分式展开式打开实时脚本

使用 residue 求以下多项式之比 F(s) 的部分分式展开式

F(s)=b(s)a(s)=-4s+8s2+6s+8.

b = [-4 8]; a = [1 6 8]; [r,p,k] = residue(b,a)r = 2×1 -12 8 p = 2×1 -4 -2 k = []

此结果代表以下部分分式展开式

-4s+8s2+6s+8=-12s+4+8s+2.

使用 residue 将部分分式展开转换回多项式系数。

[b,a] = residue(r,p,k)b = 1×2 -4 8 a = 1×3 1 6 8

此结果表示初始分式 F(s)。

展开具有复数根和同次分子及分母的分式打开实时脚本

如果分子的次数与分母的次数相等,输出 k 可以是非零值。

求解具有复数根和同次分子和分母的两个多项式 F(s) 之比的部分分式展示式,其中 F(s) 为

F(s)=b(s)a(s)=2s3+s2s3+s+1.

b = [2 1 0 0]; a = [1 0 1 1]; [r,p,k] = residue(b,a)r = 3×1 complex 0.5354 + 1.0390i 0.5354 - 1.0390i -0.0708 + 0.0000i p = 3×1 complex 0.3412 + 1.1615i 0.3412 - 1.1615i -0.6823 + 0.0000i k = 2

residue 返回代表部分分式展开式的复数根和极点,以及常项 k

F(s)=b(s)a(s)=2s3+s2s3+s+1=0.5354+1.0390is-(0.3412+1.1615i)+0.5354-1.0390is-(0.3412-1.1615i)+-0.0708s+0.6823+2.

展开分子次数高于分母次数的分式打开实时脚本

当分子次数大于分母次数时,输出 k 为代表 s 中多项式系数的向量。

使用 residue 执行 F(s) 的以下部分分式展开式。

F(s)=b(s)a(s)=2s4+ss2+1=0.5-1is-1i+0.5+1is+1i+2s2-2.

b = [2 0 0 1 0]; a = [1 0 1]; [r,p,k] = residue(b,a)r = 2×1 complex 0.5000 - 1.0000i 0.5000 + 1.0000i p = 2×1 complex 0.0000 + 1.0000i 0.0000 - 1.0000i k = 1×3 2 0 -2

k 代表多项式 2s2-2。

输入参数

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b — 分子多项式的系数 数字向量

分子中的多项式的系数,指定为数字的向量,代表 s 的降幂中的多项式的系数。

数据类型: single | double 复数支持: 是

a — 分母多项式的系数 数字向量

分母中的多项式的系数,指定为数字的向量,代表 s 的降幂中的多项式的系数。

数据类型: single | double 复数支持: 是

输出参数

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r — 部分分式展开式残差 数字的列向量

部分分式展开式的残差,以数字列向量的形式返回。

p — 部分分式展开式的极点 数字的列向量

部分分式展开式的极点,以数字列向量的形式返回。

k — 直项 数字的行向量

直项,以数字行向量的形式返回,这些数字按 s 的降幂指定多项式的系数。

详细信息

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部分分式展开式

考虑次数分别为 n 和 m 的两个多项式 b 和 a 的分式 F(s)

F(s)=b(s)a(s)=bnsn+…+b2s2+b1s+b0amsm+…+a2s2+a1s+a0.

分式 F(s) 可以表示为几个简单分式之和。

b(s)a(s)=rms−pm+rm−1s−pm−1+…+r0s−p0+k(s)

此总和称为 F 的部分分式展开式。值 rm,...,r1 为残差,值 pm,...,p1 为极点,k(s) 为 s 多项式。对于大多数教科书问题,ks 为 0 或常量。

极点数 n 为

n = length(a)-1 = length(r) = length(p)

如果 length(b)



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