中心差商公式不同的h计算近似一(二)阶导数

中心差商公式不同的h计算近似一(二)阶导数本博文源于 matlab 中的数值微分 只在使用一阶和二阶中心差商公式来求函数的近似一阶和二阶导数 问题 求 y 4x 2 3 sinx 在 x 1 处近似一 二 阶导数值 下面我们进行分步骤解决此问题 一阶二阶中心差商公式 一阶 二阶 编写 matlab 代码 思路如下

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本博文源于matlab中的数值微分,只在使用一阶和二阶中心差商公式来求函数的近似一阶和二阶导数

问题:求y=4x^2+3sinx在x=1处近似一(二)阶导数值

下面我们进行分步骤解决此问题

一阶二阶中心差商公式

一阶:
在这里插入图片描述
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二阶:
在这里插入图片描述

编写matlab代码

思路如下,

  • 首先计算一阶二阶导数非数值解的值
  • 然后计算f(x+h),f(x),f(x-h)
  • 最后套一阶,二阶公式进行计算
>> x=1; >> dy_1=8*x+3*cos(x) dy_1 = 9.6209 >> dy_2=8-3*sin(x) dy_2 = 5.4756 >> h=[0.1 0.01 0.001 0.0001]; >> x1=x+h; >> x2=x-h; >> y=3*sin(x)+4.*x.^2; >> y1=3*sin(x1)+4.*x1.^2; >> y2=3*sin(x2)+4.*x2.^2; >> ysw_1=(y1-y2)./(2*h); >> ysw_1 ysw_1 = 9.928 9.419 9.263 9.781 >> ysw_2=(y1+y2-2.*y)./(h.^2); >> ysw_2 ysw_2 = 5.785 5.487 5.822 5.974 >> 

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获取结果,解决问题

通过matlab编写代码,发现不同的h会有不同的精度的值,h步长越小,越趋于精确值。其中ysw_1就是1阶导数近似值,ysw_2是二阶导数近似值,大家可以跟非数值解进行对比,发现确实更精准!

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