数学实验

田颢

目录

  • 1 第1章 课程概论
    • 1.1 数学实验课程概论
    • 1.2 为什么要学习数学实验课程
    • 1.3 如何学习数学实验课程
    • 1.4 数学实验课程与其他课程的关系
    • 1.5 课程教材简介
    • 1.6 参考书目
  • 2 第二章 MATLAB软件概览
    • 2.1 第一课: MATLAB简介
    • 2.2 第二课:MATLAB的安装与启动
    • 2.3 第三课 常用命令与技巧
    • 2.4 第四课 程序设计基础
  • 3 第三章 微积分实验
    • 3.1 第一课 函数的图像
    • 3.2 第二课 极限的计算
    • 3.3 第三课 导数
    • 3.4 第四课 积分
    • 3.5 第五课 级数
    • 3.6 第六课 微分方程
  • 4 第四章 线性代数实验
    • 4.1 第一课 多项式的计算
    • 4.2 第二课 矩阵计算
    • 4.3 第三课 线性方程
  • 5 第五章 概率统计实验
    • 5.1 第一课 统计数据
    • 5.2 第二课 参数估计
    • 5.3 第三课 随机模拟
  • 6 第六章 综合实验
    • 6.1 第一课 二分法
    • 6.2 第二课 斐波那契序列
    • 6.3 第三课 数独游戏问题
第五课 级数

级数

数值级数求和


命令:sum(x)

例1 计算 

x=1:100;y=(1./x).^2;

sum(y)

例2:

x为矩阵:

b=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]

b =

  1     2     3

4     5     6

7     8     9

sum(b)

ans =12    15   18


符号级数的计算


例3:计算

syms n k;

symsum(1/n^2,1,inf)

ans =

pi^2/6


例3:计算

syms n k;

symsum(1/n^3,1,inf)

ans =

zeta(3)


例3:计算

for k=1:5syms n;

zeta(2k)=symsum(1/n^(2k),1,inf);end

zeta =

[ 0, pi^2/6, 0, pi^4/90, 0, pi^6/945, 0, pi^8/9450, 0, pi^10/93555]


Taylor展开


taylor(f) %返回函数f 在0处的5阶taylor多项式

taylor(f,x,a) %返回函数f 关于变量x在a处的5阶taylor多项式

taylor(f,x,a,'order',n) %返回函数f 关于变量x在a处的n阶taylor多项式

例 计算 关于0处的10阶的taylor多项式

syms x

taylor(sin(x),x,0,'Order',10)

ans =

x^9/362880 - x^7/5040 + x^5/120 - x^3/6 + x

  x=-5:0.001:5;
y1=sin(x);
y2=x.^9/362880-x.^7/5040+x.^5/120-x.^3/6+x;
plot(x,y1,'b',x,y2,'r')



例 设 是以2π为周期的周期函数,它在[-π,π]的表达式是:


展开成傅里叶级数.

因为* 是奇函数,所以它的傅里叶展开式中只含正弦项.输入:

clear;

f='sign(sin(x))';

x=-3pi:0.1:3pi;

y1=eval(f);

plot(x,y1,'r')

pause

hold on

for n=3:2:9

   for k=1:n

    bk=-2(((-1).^k)-1)/(kpi);

    s(k,:)=bksin(kx);

   end

   s=sum(s);

   plot(x,s)

   pause

   hold on

end

运行结果