MATLAB作业例题

发布 2022-09-20 19:56:28 阅读 4761

《matlab基础》作业。

姓名 : 赵涛。

学号 : 2012110249

序号 : 72

学院 :电气与新能源。

第一部分(matlab在《高等数学》中的应用):

a:求数列极限,以高数书中,,,为例,用matlab运行如下:

b:求解函数的极限:

选取高数上册p31页第二题的一个小题举例说明:

用matlab运行如下:

c:一元函数的求导,微分(以高数上册p57页例2为例)

求函数y=的导数。

用matlab运行如下:

d:多元函数求偏导,全微分(以高等数学下册p89页第一题为例)

求z=ln(1++)对x,y的偏导,全微分,用matlab运行如下。

e:求解函数的极值(以高数上p123页例3为例)求f(x)=2-9+12x-3的极值。

f:一元函数的定积分,不定积分。

以高数上p167例四为例,求dx运行如下。

再以p192例五为例求定积分dx运行如下。

g:二重积分,以书中例题为例。

区域是y=sinx,y=cosx,1结果如下。

h:三重积分:以)dz

运行如下。i:隐函数求导以高数上p87页习题1为例,求+xy-=0的导数,运行如下:

j:微分方程求解,求+xy=的解。

k:空间解析几何的应用,如画一个椭球面(直接给出了参数方程)x=4cos(u)sin(v),y=3sin(u)sin(v),z=2cos(v),0u,0

m:曲线积分以其中l为+=正向上半椭圆,运行结果为。

n:曲面积分,例计算曲面积分,其中s是平面z=y+3被圆柱面+=1截得的部分,用matlab运行结果为。

第二大题:以前,美国原子能委员会将放射性核废料装在密封的圆桶里扔到水深约90m的深海里。生态学家和科学家担心这种做法不安全而提出疑问。

原子能委员会向他们保证:圆桶绝不会破漏。经过周密的试验,证明圆桶的密封性是很好的。

但工程师们又问:圆桶是否会因为与海底碰撞而发成破裂?原子能委员会说:

绝不会。但工程师们不放心。他们进行了大量的试验后发现:

当圆桶的速度超过12.2m/s时,圆桶会因碰撞而破裂。那么圆桶到达海底时的速度到底是多少呢?

它会因碰撞而破裂吗?下面是一些真实而具体的数据,请你根据这些具体数据解决这个问题。

已知圆桶的质量m=239.46kg,海水密度=1037.71kg/m3,海水深度90m,圆桶的体积v=0.

2058 m3。另外,工程师们做了大量牵引试验后得出结论:圆桶下沉时的阻力与圆桶的位置大致无关,而与下沉的速度成正比,比例系数k=0.

6.请同学们建立圆桶的运动模型,并应用matlab求解该模型,最后分析结果,得出结论。

1、 模型建立:只要找出圆桶的运动规律,即可判断出这样处理核废料的方法是否安全。

2、 圆桶在运动过程中所受到的作用力包括:圆桶所受的重力g、水的浮力f和水的阻力 f。

3、 设圆桶的位移函数为s=s(t),速度函数为v=v(t),由牛顿运动定律得圆桶的位移和速度满足如下的微分方程:根据方程(1),(2)解出圆桶的位移函数s(t)和速度函数v(t)。令s(t)=90,求出圆桶落入海底所需的时间,则v()即为圆桶落入海底时的速度。

这样就可以判断出这种处理核废料的方式是否安全。

4、 程序求解,用matlab运行了下(截图)

5、 求出圆桶落入海底时的速度13.70m/s。显然此时圆桶的速度已经超过12.2m/s,因此可以得出结论:这种处理核废料的方法不安全!!

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