matlab求解极限问题(limit函数的用法)

您所在的位置:网站首页 利用matlab求函数的导数 matlab求解极限问题(limit函数的用法)

matlab求解极限问题(limit函数的用法)

2023-12-02 00:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

本文介绍利用MATLAB求解函数或序列的极限问题,顺便介绍limit函数的用法。内容主要包括单变量函数的极限和多变量函数的极限。

目录 单变量函数的极限极限的定义普通极限左极限右极限 matlab实现方法应用举例 多变量函数的极限matlab实现方法应用举例

单变量函数的极限 极限的定义 普通极限

L = lim ⁡ x → x 0 f ( x ) L=\lim_{x \rightarrow x_0} {f(x)} L=x→x0​lim​f(x)

左极限

L = lim ⁡ x → x 0 − f ( x ) L=\lim_{x \rightarrow x_0^-} {f(x)} L=x→x0−​lim​f(x)

右极限

L = lim ⁡ x → x 0 + f ( x ) L=\lim_{x \rightarrow x_0^+} {f(x)} L=x→x0+​lim​f(x)

matlab实现方法 L=limit(fun, x, x0) % //普通极限 L=limit(fun, x, x0, 'left') % //左极限 L=limit(fun, x, x0, 'right') % //右极限 应用举例 求解极限: L = lim ⁡ x → 0 s i n x x L=\lim_{x \rightarrow 0} {\frac{sin x}{x}} L=x→0lim​xsinx​ syms x; f=sin(x)/x; L=limit(f, x, 0) 求解极限: L = lim ⁡ x → ∞ x ( 1 + a x ) x s i n b x L=\lim_{x \rightarrow \infty} {x(1+\frac{a}{x})^x sin \frac{b}{x}} L=x→∞lim​x(1+xa​)xsinxb​ syms x a b f = x*(1+a/x)^x*sin(b/x) L = limit(f, x, inf) 求解单边极限: 单边极限函数 syms x; L = limit((exp(x^3)-1)/(1-cos(sqrt(x-sin(x)))),x,0,'right')

用下面的语句还可以绘制出 ( − 0.1 , 0.1 ) (-0.1,0.1) (−0.1,0.1)区间的函数曲线。

x0=-0.1:0.001:0.1; y0=((exp(x0.^3)-1)./(1-cos(sqrt(x0-sin(x0))))); plot(x0, y0, '-', [0], [L], 'o')

函数曲线如下: 函数曲线 可见, 对这个例子来说, 即使不用单边极限也能求出函数极限值是12。

L = limit((exp(x^3)-1)/(1-cos(sqrt(x-sin(x)))),x,0) 求函数 t a n t tan t tant 在 π / 2 \pi/2 π/2 点处的左右极限。 syms t; f=tan(t); L1=limit(f,t,pi/2,'left') L2=limit(f,t,pi/2,'right') 求下面序列的极限 序列 syms n positive f = n^(2/3)*sin(factorial(n))/(n+1); F = limit(f,n,inf) 求下面序列函数的极限 序列函数 syms x n f = n*atan(1/(n*(x^2+1)+x))*tan(pi/4+x/2/n)^n; F = limit(f,n,inf) 多变量函数的极限 matlab实现方法

多元函数的极限也可以同样用MATLAB中的limit()函数直接求解。

假设有二元函数 f ( x , y ) f(x,y) f(x,y), 若想求出二元函数的累极限 在这里插入图片描述

则可以嵌套使用limit()函数。例如:

L1 = limit(limit(f,x, x0), y, y0) L2 = limit(limit(f,y, y0), x, x0)

如果 x 0 x_0 x0​或 y 0 y_0 y0​不是确定的值, 而是另一个变量的函数, 例如 x → g ( y ) x \rightarrow g(y) x→g(y), 则上述的极限求取顺序不能交换。

假设有二元函数 f ( x , y ) f(x,y) f(x,y), 若想求出二元函数的重极限

L = lim ⁡ ( x , y ) → ( x 0 , y 0 ) f ( x , y ) L=\lim_{(x,y) \rightarrow (x_0,y_0) } {f(x,y)} L=(x,y)→(x0​,y0​)lim​f(x,y) 理论上不易求解,只有沿所有方向得出相同的极限才可,不可能用累极限方法求解。

应用举例 试求出二元函数极限值 极限 syms x a; syms y positive; f = exp(-1/(y^2+x^2))*sin(x)^2/x^2*(1+1/y^2)^(x+a^2*y^2); L = limit(limit(f, x, 1/sqrt(y)), y, inf) 重极限的尝试 ,求解重极限

重极限

syms x y; f=(x*y/(x^2+y^2))^(x^2); L1=limit(limit(f,x,inf),y,inf) L2=limit(limit(f,y,inf),x,inf) L3=limit(limit(f,x,y^2),y,inf) L4=limit(limit(f,y,x^2),x,inf) 判断重极限是否存在 在这里插入图片描述

证明极限不存在比求重极限容易的多,可以沿 y = k x y=kx y=kx趋近。

syms r x y f=x*y/(x^2+y^2); L=limit(subs(f,y,r*x),x,0)


【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3