一般区域二重、三重积分MATLAB计算方法
这里讨论的计算方法指的是利用现有的MATLAB函数来求解,而不是根据具体的数值计算方法来编写相应程序。目前最新版的2009a有关于一般区域二重积分的计算函数quad2d,但没有一般区域三重积分的计算函数,而NIT工具箱似乎也没有一般区域三重积分的计算函数。
本贴的目的是介绍一种在7.X版本MATLAB(不一定是2009a)里求解一般区域二重三重积分的思路方法。需要说明的是,在MATLAB的dblquad帮助文档里已经讨论了一种求解一般区域二重三重积分的思路方法,就是将被积函数“延拓”到矩形或者长方体区域,但是这种方法不可避免引入很多乘0运算浪费时间。因此,新的思路将避免这些。由于是调用已有的MATLAB函数求解,在求一般区域二重积分时,效率和2009a的quad2d相比有一些差距,但是相对于"延拓"函数的做法,效率大大提高了。下面结合一些简单例子说明下计算方法。
譬如二元函数f(x,y) = x*y,y从sin(x)积分到cos(x),x从1积分到2,这个积分可以很容易用符号积分算出结果
- syms x
- y
- int(int(x*y,y,sin(x),cos(x)),1,2) ]
- 结果是
- -1/2*cos(1)*sin(1)-1/4*cos(1)^2+cos(2)*sin(2)+1/4*cos(2)^2 =
- -0.635412702399943
复制代码
如果你用的是2009a,你可以用
- quad2d(@(x,y)
- x.*y,1,2,@(x)sin(x),@(x)cos(x),'AbsTol',1e-12)
复制代码
得到上述结果。
如果用的不是2009a,那么你可以利用NIT工具箱里的quad2dggen函数。
那么我们如果既没有NIT工具箱用的也不是2009a,怎么办呢?
答案是我们可以利用两次quadl函数,注意到quadl函数要求积分表达式必须写成向量化形式,所以我们构造的函数必须能接受向量输入。见如下代码
- function
- IntDemo
- function f1 = myfun1(x)
- f1 = zeros(size(x));
- for k =
- 1:length(x)
- f1(k) = quadl(@(y)
- x(k)*y,sin(x(k)),cos(x(k)));
- end
- end
- y =
- quadl(@myfun1,1,2)
- end
复制代码
myfun1函数就是构造的原始被积函数对y积分后的函数,这时候是关于
x的函数,要能接受向量形式的x输入,所以构造这个函数的时候考虑到x是向量的情况。
利用arrayfun函数(7.X后的版本都有这个函数,不了解这个函数的朋友可以查看帮助文档,或者百度搜索arrayfun)可以将IntDemo函数精简成一句代码:
- quadl(@(x)
- arrayfun(@(xx) quadl(@(y)
- xx*y,sin(xx),cos(xx)),x),1,2)
复制代码
上面这行代码体现了用MATLAB7.X求一般区域二重积分的一般方法。可以这么理解这句代码:
首先
- @(x)
- arrayfun(@(xx) quadl(@(y)
- xx*y,sin(xx),cos(xx)),x)
复制代码
定义了一个关于x的匿名函数,供quadl调用求最外重(x从1到2的)积分,这时候,x对于
- arrayfun(@(xx)
- quadl(@(y) xx*y,sin(xx),cos(xx)),x)
复制代码
就是已知的了。
而
- @(xx) quadl(@(y)
- xx*y,sin(xx),cos(xx))
复制代码
定义的是对于给定的xx,求xx*y关于y的积分函数,这就相当于数学上积完第一重y的积分后得到一个关于xx的函数
而
- arrayfun(@(xx)
- quadl(@(y) xx*y,sin(xx),cos(xx)),x)
复制代码
只是对
- @(xx) quadl(@(y)
- xx*y,sin(xx),cos(xx))
复制代码
加了一个循环的壳,保证“积完第一重y的积分后得到一个关于xx的函数”能够接受向量化的xx的输入,从而能够被quadl调用。
有了这个模板,我们可以方便求其他一般积分区域(上下限是函数)形式的二重积分,例如被积函数
f
= @(x,y)
exp(sin(x))*ln(y),y从5*x积分到x^2,x从10积分到20。
用quad2d,上面介绍的方法,还有dblquad帮助文档里给的延拓函数的方法
- tic,y1
- = quad2d(@(x,y) exp(sin(x)).*log(y),10,20,@(x)5*x,@(x)x.^2),toc
- tic,y2 =
- quadl(@(x) arrayfun(@(x) quadl(@(y)
- exp(sin(x)).*log(y),5*x,x.^2),x),10,20),toc
- tic,y3 = dblquad(@(x,y)
- exp(sin(x)).*log(y).*(y>=5*x & y<=x.^2),10,20,50,400),toc
- y1
- =
- 9.368671342614414e+003
- Elapsed time is 0.021152 seconds.
- y2
- =
- 9.368671342161189e+003
- Elapsed time is 0.276614 seconds.
- y3
- =
- 9.368671498376889e+003
- Elapsed time is 1.674544
- seconds.
复制代码
可见上述方法在2009a以外的版本中不失为一种方法,起码效率高于dblquad帮助文档里推荐的做法。更重要的是,这给我们求解一般区域三重积分提供了一种途径。
一般区域二重、三重积分MATLAB计算方法相关推荐
- 显著性图matlab,cvpr14_saliency_code 2014上的关于图像显著性区域的检测matlab代码。 271万源代码下载- www.pudn.com...
文件名称: cvpr14_saliency_code下载 收藏√ [ 5 4 3 2 1 ] 开发工具: matlab 文件大小: 4413 KB 上传时间: 2014-09-07 下载次 ...
- 获取图片中感兴趣区域的信息(Matlab实现)
内容提要 如果一幅图中只有一小部分图像你感兴趣(你想研究的部分),那么截图工具就可以了,但是如果你想知道这个区域在原图像中的坐标位置呢? 这可是截图工具所办不到的,前段时间我就需要这个功能,于是将其用 ...
- matlab计算二重指数积分,MATLAB计算二重数值积分(dblquad),来学习吧
当被积分函数为二元函数f(x,y),积分变量为dxdy时称为二重积分.MATLAB提供了dblquad( )函数命令计算二重数值积分.dblquad的调用格式为Q=dblquad(function,x ...
- matlab填充封闭包含区域,求指导matlab怎么填充曲线构成的封闭区域
matlab里面怎么填充两条曲线和右边界所围成的封闭区域.如下图 两条曲线是由两组数据构成的 789.JPG 两组数据为 2.70E-04 7.40E+02 3.52E-04 ...
- 基于区域的图像分割matlab
1.区域的分离和聚合 步骤: 1)根据条件判断是否将当前图像块进行四分,开始时是整张图像,(进行的是平均四分,所以图像大小需要是2的幂次),然后是小图像块,进行不断划分,知道满足停止条件. 2)对相邻 ...
- matlab如何手动选择图像目标区域,如何用MATLAB实现感兴趣区域ROI的选取
描述 感兴趣区域 感兴趣区域(Regions of Interest,ROI)这一概念,是指图像中最能引起用户兴趣.最能表现图像内容的区域.感兴趣区域(Regions of Interest,ROI) ...
- baumol wolfe matlab,MATLAB计算方法在选煤和动力配煤中的应用
随着市场经济的发展,人们对煤炭产品加工的规格质量及资源回收利用率要求越来越高,为了取得最大可能的经济效益和社会效益,各企业精打细算,各项生产统计和数据处理越来越繁重.以往,一些简单计算应用计算器即可完 ...
- matlab的数值求解实验报告,matlab计算方法实验报告5(数值积分)
计算方法实验报告(5) 学生姓名杨贤邦学号指导教师吴明芬实验时间2014.4.16地点综合实验大楼203 实验题目数值积分方法 实验目的●利用复化梯形.辛普森公式和龙贝格数值积分公式计算定积分的 近似 ...
- 基于canny边缘检测、形态学、区域统计实现MATLAB的纽扣计数
纽扣计数的MATLAB实现 本文内容较多,读者可以针对性的阅读. 一.问题背景及描述 在服装厂的仓库里,一些管理人员工作时需要清点衣服配件的数量,如纽扣,拉链,线团等等,采用人工的方式进行清点的效率较 ...
最新文章
- u盘锁电脑_Win10电脑无法识别U盘?这5步操作就能轻松搞定,收藏备用
- 201503-4 网络延时 (本质是求树的最长路径)
- nyoj 133 子序列(尺取法+离散化)
- 20220312 矩阵许瓦茨不等式
- 关于使用spring管理hibernate,能够管理事务,却不执行除查询外的增删改操作,不能让数据库数据改变的原因
- Gartner最新发布:2017年十大战略技术趋势
- SpringBoot2.0 基础案例(09):集成JPA持久层框架,简化数据库操作
- 关于linux下的命令
- checkboxlist详细用法、checkboxlist用法、checkboxlist
- Bailian2687 数组逆序重放【逆序处理】
- oracle数据库文档生成Screw
- 【DPD数字预失真】射频功放的Volterra级数数字预失真系统开发
- CCF C³-19@航天宏图:星链互联,创新未来——商业卫星互联网时代的思考丨开始报名...
- 高效理解pytorch的backward需要scalar outputs
- unity-shader-光照相关
- srg2220_华为SRG2200路由器系列配置说明
- TiDB沙箱环境初体验
- KingbaseES V8R6集群运维案例---数据块故障自动修复(auto_bmr)
- datetime用法
- 区块链安全性(区块链应用)
热门文章
- 2020版北大中文核心期刊目录_收藏备用最新版:《中文核心期刊要目总览》北大中文核心期刊目录...
- 工业以太网交换机的安全问题详解
- 工业交换机中:千兆级别和快速级别传输效率对比
- SDH光端机市场应用及发展趋势介绍
- 【渝粤教育】国家开放大学2018年春季 8634-21TAndroid智能手机编程 参考试题
- 【渝粤教育】国家开放大学2019年春季 2441经济数学基础1 参考试题
- 【渝粤题库】陕西师范大学202891 基于web的程序设计
- 【工业级串口服务器E810-DTU】RS485/RS232转以太网,双向透明传输
- zigbee工业应用技术
- mysql全文索引含义_【分针网】MySQL全文索引应用简明教程