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kuntenghunya

铁虫 (初入文坛)

[求助] 特征方程求解

求高手帮助,解特征方程
特征方程求解
特征方程.jpg
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月只蓝

主管区长 (职业作家)

【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
csgt0: 金币+1, 谢谢 2013-07-23 11:45:01
x=solve('x/(tan(x))=1-1.5')

x =

                                [     0.     ]
                                [            ]
                                [-1.836597203]
                                [            ]
                                [1.836597203 ]
MATLAB、MS小问题、普通问题请发帖求助!时间精力有限,恕不接受无偿私信求助。
2楼2013-07-23 11:07:08
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kuntenghunya

铁虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 月只蓝 at 2013-07-23 11:07:08
x=solve('x/(tan(x))=1-1.5')

x =

                                
                                
                                
                                
                        ...

多谢。楼主是用matlab求解的吗?我刚试了一下,得到的结果和上面的不一样
3楼2013-07-23 11:20:29
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月只蓝

主管区长 (职业作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by kuntenghunya at 2013-07-23 11:20:29
多谢。楼主是用matlab求解的吗?我刚试了一下,得到的结果和上面的不一样...

是MATLAB,你的结果不一样,那你的结果是多少呢?

Maple的结果和MATLAB是一致的:
特征方程求解-1
附图2.jpg

MATLAB、MS小问题、普通问题请发帖求助!时间精力有限,恕不接受无偿私信求助。
4楼2013-07-23 13:43:39
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pippi6

铁杆木虫 (著名写手)

工程和科学数值计算咨询

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
kuntenghunya: 金币+5, ★★★很有帮助 2013-07-23 18:10:38
csgt0: 金币+2, 多谢指导 2013-07-24 16:59:04
在excel文件中,修改 K值,比如 1,就得到第一个根 1.836597203, 修改成 10,就得到第10个根 29.8618724,等等。当然,根是对称的。 -29.8618724 也是根。前十个根是(除了平凡解 x=0)

1  1.836597203
2  4.815842318
3  7.917052685
4  11.04082982
5  14.17243207
6  17.30764054
7  20.44480347
8  23.58314331
9  26.72224637
10 29.8618724

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  • 2013-07-23 16:17:42, 16 K
5楼2013-07-23 16:18:30
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月只蓝

主管区长 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
kuntenghunya: 金币+5, ★★★很有帮助 2013-07-23 18:10:15
csgt0: 金币+2, 多谢指导 2013-07-24 16:59:18
5楼的虫友说得很对,应当考虑多根的情况。附图表示了在[-1000,1000],μ存在多解。
根据实际中对μ值的要求,给定μ值的取值区间,可按下程序解得μ(以[-100,100]为例):

function sol_nol
clear all;clc
format short
n=100;  %μ的取值区间,现在是[-100,100],可根据需要调节n的大小
x0=-n:1:n;
for i=1:length(x0)
    x_sol(i)=fsolve(@fun,x0(i),optimset('Display','Off'));
end
[x0' x_sol']



function y=fun(x)
y=x/(tan(x))+0.5;

结果:
  μ初值    μ最终解
-100.0000  -98.9652
  -99.0000  -98.9652
  -98.0000  -98.9652
  -97.0000  -95.8238
  -96.0000  -95.8238
  -95.0000  -95.8238
  -94.0000  -92.6824
  -93.0000  -92.6824
  -92.0000  -92.6824
  -91.0000  -89.5410
  -90.0000  -89.5410
  -89.0000  -89.5410
  -88.0000  -89.5410
  -87.0000  -86.3996
  -86.0000  -86.3996
  -85.0000  -86.3996
  -84.0000  -83.2582
  -83.0000  -83.2582
  -82.0000  -83.2582
  -81.0000  -80.1169
  -80.0000  -80.1169
  -79.0000  -80.1169
  -78.0000  -76.9755
  -77.0000  -76.9755
  -76.0000  -76.9755
  -75.0000  -73.8342
  -74.0000  -73.8342
  -73.0000  -73.8342
  -72.0000  -70.6929
  -71.0000  -70.6929
  -70.0000  -70.6929
  -69.0000  -67.5516
  -68.0000  -67.5516
  -67.0000  -67.5516
  -66.0000  -67.5516
  -65.0000  -64.4104
  -64.0000  -64.4104
  -63.0000  -64.4104
  -62.0000  -61.2692
  -61.0000  -61.2692
  -60.0000  -61.2692
  -59.0000  -58.1281
  -58.0000  -58.1281
  -57.0000  -58.1281
  -56.0000  -54.9870
  -55.0000  -54.9870
  -54.0000  -54.9870
  -53.0000  -51.8459
  -52.0000  -51.8459
  -51.0000  -51.8459
  -50.0000  -48.7050
  -49.0000  -48.7050
  -48.0000  -48.7050
  -47.0000  -45.5641
  -46.0000  -45.5641
  -45.0000  -45.5641
  -44.0000  -45.5641
  -43.0000  -42.4233
  -42.0000  -42.4233
  -41.0000  -42.4233
  -40.0000  -39.2826
  -39.0000  -39.2826
  -38.0000  -39.2826
  -37.0000  -36.1421
  -36.0000  -36.1421
  -35.0000  -36.1421
  -34.0000  -33.0019
  -33.0000  -33.0019
  -32.0000  -33.0019
  -31.0000  -29.8619
  -30.0000  -29.8619
  -29.0000  -29.8619
  -28.0000  -26.7222
  -27.0000  -26.7222
  -26.0000  -26.7222
  -25.0000  -23.5831
  -24.0000  -23.5831
  -23.0000  -23.5831
  -22.0000  -23.5831
  -21.0000  -20.4448
  -20.0000  -20.4448
  -19.0000  -20.4448
  -18.0000  -17.3076
  -17.0000  -17.3076
  -16.0000  -17.3076
  -15.0000  -14.1724
  -14.0000  -14.1724
  -13.0000  -14.1724
  -12.0000  -11.0408
  -11.0000  -11.0408
  -10.0000  -11.0408
   -9.0000   -7.9171
   -8.0000   -7.9171
   -7.0000   -7.9171
   -6.0000   -4.8158
   -5.0000   -4.8158
   -4.0000   -4.8158
   -3.0000   -1.8366
   -2.0000   -1.8366
   -1.0000   -1.8366
         0         0
    1.0000    1.8366
    2.0000    1.8366
    3.0000    1.8366
    4.0000    4.8158
    5.0000    4.8158
    6.0000    4.8158
    7.0000    7.9171
    8.0000    7.9171
    9.0000    7.9171
   10.0000   11.0408
   11.0000   11.0408
   12.0000   11.0408
   13.0000   14.1724
   14.0000   14.1724
   15.0000   14.1724
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   17.0000   17.3076
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   19.0000   20.4448
   20.0000   20.4448
   21.0000   20.4448
   22.0000   23.5831
   23.0000   23.5831
   24.0000   23.5831
   25.0000   23.5831
   26.0000   26.7222
   27.0000   26.7222
   28.0000   26.7222
   29.0000   29.8619
   30.0000   29.8619
   31.0000   29.8619
   32.0000   33.0019
   33.0000   33.0019
   34.0000   33.0019
   35.0000   36.1421
   36.0000   36.1421
   37.0000   36.1421
   38.0000   39.2826
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   40.0000   39.2826
   41.0000   42.4233
   42.0000   42.4233
   43.0000   42.4233
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   55.0000   54.9870
   56.0000   54.9870
   57.0000   58.1281
   58.0000   58.1281
   59.0000   58.1281
   60.0000   61.2692
   61.0000   61.2692
   62.0000   61.2692
   63.0000   64.4104
   64.0000   64.4104
   65.0000   64.4104
   66.0000   67.5516
   67.0000   67.5516
   68.0000   67.5516
   69.0000   67.5516
   70.0000   70.6929
   71.0000   70.6929
   72.0000   70.6929
   73.0000   73.8342
   74.0000   73.8342
   75.0000   73.8342
   76.0000   76.9755
   77.0000   76.9755
   78.0000   76.9755
   79.0000   80.1169
   80.0000   80.1169
   81.0000   80.1169
   82.0000   83.2582
   83.0000   83.2582
   84.0000   83.2582
   85.0000   86.3996
   86.0000   86.3996
   87.0000   86.3996
   88.0000   89.5410
   89.0000   89.5410
   90.0000   89.5410
   91.0000   89.5410
   92.0000   92.6824
   93.0000   92.6824
   94.0000   92.6824
   95.0000   95.8238
   96.0000   95.8238
   97.0000   95.8238
   98.0000   98.9652
   99.0000   98.9652
  100.0000   98.9652
特征方程求解-2
附图1.jpg

MATLAB、MS小问题、普通问题请发帖求助!时间精力有限,恕不接受无偿私信求助。
6楼2013-07-23 17:02:53
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kuntenghunya

铁虫 (初入文坛)

引用回帖:
6楼: Originally posted by 月只蓝 at 2013-07-23 17:02:53
5楼的虫友说得很对,应当考虑多根的情况。附图表示了在,μ存在多解。
根据实际中对μ值的要求,给定μ值的取值区间,可按下程序解得μ(以为例):

function sol_nol
clear all;clc
format short
n=100;  %μ ...

多谢多谢
7楼2013-07-23 18:10:23
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kuntenghunya

铁虫 (初入文坛)

引用回帖:
5楼: Originally posted by pippi6 at 2013-07-23 16:18:30
在excel文件中,修改 K值,比如 1,就得到第一个根 1.836597203, 修改成 10,就得到第10个根 29.8618724,等等。当然,根是对称的。 -29.8618724 也是根。前十个根是(除了平凡解 x=0)

1  1.836597203
2  4.8 ...

多谢
8楼2013-07-23 18:10:53
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pippi6

铁杆木虫 (著名写手)

工程和科学数值计算咨询

【答案】应助回帖


csgt0: 金币+1, 谢谢 2013-07-24 16:59:37
6楼的matlab程序很全面啊。不过对于k-th 根,迭代初值可选择为 1.8+k*pi。
顺便补充一点,我是用Newton法,使用excel做的。如果按原来的形式写 f= x/tan(x)-(1-Bi), 除了第一个根外,其他的根不容易收敛。写成
f= 1/tan(x)-(1-Bi)/x,
df/dx=-1/sin(x)^2+(1-Bi)/x^2,
x= x-f/(df/dx)
则要好得多。
9楼2013-07-23 18:52:51
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kuntenghunya

铁虫 (初入文坛)

引用回帖:
9楼: Originally posted by pippi6 at 2013-07-23 18:52:51
6楼的matlab程序很全面啊。不过对于k-th 根,迭代初值可选择为 1.8+k*pi。
顺便补充一点,我是用Newton法,使用excel做的。如果按原来的形式写 f= x/tan(x)-(1-Bi), 除了第一个根外,其他的根不容易收敛。写成
f= ...

多谢给予帮助,超越方程的第一个根满足我的需要了
10楼2013-07-23 19:33:42
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