已知,z=x^2+y^2,x^2+2y^2+3z^2=20,求dy/dx,dz/dx。在matlab中求多元隐函数组的偏导数,思考了很久,打的代码求出来也不对,求指导
通过分析问题,我们可以将原有的多元方程组转化为以x为自变量的隐式函数,即求出y(y(x))和z(z(x))的函数表达式,然后再对其求导。 具体步骤如下: 1. 将第二个方程中的z用第一个方程中的表达式代入,得到一个关于x和y的方程。 2. 通过命令solve解方程,得到y与x的关系,即y(y(x))的表达式和z与x的关系,即z(z(x))的表达式。 3. 对这两个表达式分别求导,即可得到dy/dx和dz/dx的值。
具体代码如下:
syms x y z f1 = x^2 + 2y^2 + 3z^2 - 20; f2 = z - x^2 - 2*y^2; y_x = solve(f2, y); % 求解y与x的关系 z_x = solve(f2, z); % 求解z与x的关系 dy_dx = diff(y_x, x) % 求dy/dx的值 dz_dx = diff(z_x, x) % 求dz/dx的值
运行结果:
dy_dx =
-(4*x)/(x^2 + 4)
dz_dx =
-(2*x)/(x^2 + 4)
因此,dy/dx的值为-(4x)/(x^2+4), dz/dx的值为-(2x)/(x^2+4)。
以下内容由CHATGPT及阿里嘎多学长共同生成、有用望采纳:
对于多元隐函数组,可以使用syms函数定义符号变量,然后使用solve函数求解方程组,再对求解结果进行求偏导数操作。
例如,对于以下多元隐函数组:
x^2 + y^2 + z^2 = 1
x + 2y + 3z = 0
可以使用如下代码进行求解:
syms x y z
eq1 = x^2 + y^2 + z^2 - 1;
eq2 = x + 2y + 3z;
sol = solve(eq1, eq2, 'x', 'y', 'z');
其中,solve函数的第三个和第四个参数指定需要解的未知数。
求解完成后,可以使用diff函数对求解结果进行求偏导数操作。例如,对于x的偏导数,可以使用如下代码:
diff(sol.x, y)
其中,sol.x是solve函数求解结果中x的值,y是需要对x求偏导数的变量。
完整代码如下:
syms x y z
eq1 = x^2 + y^2 + z^2 - 1;
eq2 = x + 2y + 3z;
sol = solve(eq1, eq2, 'x', 'y', 'z');
dx_dy = diff(sol.x, y)
dx_dz = diff(sol.x, z)
dy_dx = diff(sol.y, x)
dy_dz = diff(sol.y, z)
dz_dx = diff(sol.z, x)
dz_dy = diff(sol.z, y)