|
Ar2015-665
Çalışmalar -7.2
MatLAB мцщитиндя roots функсийасынын кюмяйи иля
)
x
(
p
чохщядлисинин
(ъядвял 7.2) кюклярини тапмалы.
Ъядвял 7.2
№
)
x
(
p
1
20
12x
x
2x
x
2
3
4
2
19
11x
x
5x
3
4
3
60
4x
x
6x
x
2
3
4
4
67
40x
14x
7x
2
4
5
14
10x
x
x
3x
2
3
4
2
6
25
3x
x
6x
2
3
7
26
3x
x
6x
4x
2
3
4
8
77
41x
13x
x
2
4
9
75
16x
7x
x
6x
2
3
4
10
10
x
x
13x
8x
2
3
4
11
192
15x
x
x
2
3
12
12
184
71x
27x
3x
2
4
13
19
11x
x
x
5x
2
3
4
14
140
71x
29x
x
x
2
3
4
15
241
73x
29x
3x
4x
2
3
4
194
Ъядвял 7.2-нин davamı
№
)
x
(
p
16
30
13x
9x
7x
x
2
3
4
17
150
55x
23x
3x
x
2
3
4
18
170
32x
25x
3x
2x
2
3
4
19
75
10x
4x
6x
x
2
3
4
20
175
12x
6x
14x
3
4
21
100
45x
17x
x
x
2
3
4
22
200
17x
3x
2x
2
3
4
23
50
15x
x
5x
x
2
3
4
24
150
5x
x
15x
3x
2
3
4
2
25
25
20x
2x
4x
2
3
1
26
25
20x
2x
4x
x
2
3
4
27
20
7x
7x
5x
x
2
3
4
28
100
5x
7x
7x
x
2
3
4
29
75
70x
36x
10x
x
2
3
4
30
60
59x
31x
9x
x
2
3
4
195
FƏSIL 8
XƏTTİ VƏ QEYRİ-XƏTTİ TƏNLİKLƏR SİSTEMİNİN
HƏLLİ
_________________________________________________
8.1. Xətti cəbri tənliklər sisteminin həlli
MatLAB мцщитиндя хятти тянликляр системинин щяллинин ашаьыдакы
цсулларына бахаг:
детерминантларын щесабланмасы цсулу (Крамер гайдасы);
матрис цсулу;
)
solve(
функсийасынын кюмяйи иля.
8.1.1. Xятти тянликляр системинин dетерминант (Kramer)
цсулу ilə щялли
Fərz edək ки,
D
тянликляр системинин ямсаллар матрисинин баш
детерминанты,
k
d
баш детерминантда k -ъы мяъщулун нюмрясиня уйьун
сцтундакы ямсалларын сярбяст щядляр сцтуну иля явяз олунмасындан алынан
детерминантдыр. Онда
k
x мяъщулу
D
d
x
k
k
ифадяси иля щесабланыр.
Хятти тянликляр системинин детерминантларын щесабланмасы цсулу щялл
едилмясиня мисал эюстяряк.
Мисал 8.1. Тутаг ки, ашаьыдакы хятти тянликляр системини щялл етмяк
лазымдыр:
3
x
x
5
x
7
18
x
2
x
x
1
x
3
x
x
2
3
2
1
3
2
1
3
2
1
Детерминантларын щесабланмасы цсулу иля хятти тянликляр системини щялли
ашаьыдакы шякилдядир:
D
1
5
7
2
1
1
3
1
2
,
1
d
1
5
3
2
1
18
3
1
1
,
2
d
196
1
3
7
2
18
1
3
1
2
,
3
d
3
5
7
18
1
1
1
1
2
.
D
d
x
1
1
,
D
d
x
2
2
,
D
d
x
3
3
.
Инди детерминатлары матрис шяклиндя эюстяряк:
D = [2, 1, -3; 1, -1, 2; 7, 5, 1]
dx1 = [1, 1, -3; 18, -1, 2; 3, 5, 1]
dx2 = [2, 1, -3; 1, 18, 2; 7, 3, 1]
dx3 = [2, 1, 1; 1, -1, 18; 7, 5, 3]
Мяъщулларын щесабланмасы програмы белядир:
>> D = [2, 1, -3; 1, -1, 2; 7, 5, 1]
D =
2 1 -3
1 -1 2
7 5 1
>> dx1 = [1, 1, -3; 18, -1, 2; 3, 5, 1]
dx1 =
1 1 -3
18 -1 2
3 5 1
>> dx2 = [2, 1, -3; 1, 18, 2; 7, 3, 1]
dx2 =
2 1 -3
1 18 2
7 3 1
>> dx3 = [2, 1, 1; 1, -1, 18; 7, 5, 3]
dx3 =
2 1 1
1 -1 18
7 5 3
>> x1=det(dx1)/det(D);
>> x2=det(dx2)/det(D);
>> x3=det(dx3)/det(D);
>> X = [x1, x2, x3]
197
X = 6.7111 7.3778 1.1333
8.1.2. Xятти тянликляр системинин tərs mатрис
цсулу иля щялли
Xətti tənliklər sisteminin matris formada yazılışı:
Ax=b.
Burada
A
тянликляр системинин ямсаллар матриси, b
сярбяст щядляр
вектору, x
мяъщуллар векторудур.
Tənliyin hər tərəfini soldan A
-1
tərs matrisinə vursaq alarıq:
A
-1
Ax=A
-1
b.
A
-1
A=İ vahid matris olduğundan həll x=A
-1
b.
Bu həlli Matlabda ашаьыдакы ифадяlərdən бири иля tapmaq olar:
x=A
-1
*b,
x=A\b,
x=inv(A)*b.
Мисал 8.2. Яввялки мисалдакы
3
x
x
5
x
7
18
x
2
x
x
1
x
3
x
x
2
3
2
1
3
2
1
3
2
1
хятти тянликляр системини щялл еdək. Bu halda
A
1
5
7
2
1
1
3
1
2
, b=[1 18 3], x=[x
1
x
2
x
3
].
Matlabda hялл:
>> A = [2, 1, -3; 1, -1, 2; 7, 5, 1];
>> B = [1; 18; 3];
>> X = inv(A)*B
X =
6.7111
-9.0222
1.1333
8.1.3.
)
solve( функсийасынын кюмяйи иля хятти
тянликляр системинин щялли
Хятти тянликляр системинин щялли щалында
)
solve(
функсийасы ашаьыдакы
198
шякилдядир:
)
solve(
'
f
'
,
,
'
f
'
,
'
f
'
n
2
1
)
solve(
n
2
1
n
2
1
x
,
,
x
,
x
,
'
f
'
,
,
'
f
'
,
'
f
'
бурада:
'
f
'
i
системин и-ъи тянлийи,
n
,
,
2
,
1
i
;
i
x
и-ъи мяъщулдур,
n
,
,
2
,
1
i
.
Системин щяр бир тянлийи тяк дырнаглар арасында йазылыр вя яввялки тянликдян
верэцлля айрылыр.
)
solve(
функсийасындан габаг
syms
функсийасынын кюмяйи иля символ
дяйишянлярини тяйин етмяк лазымдыр.
Тянликляр системинин щялли технолоэийасына мисал цзяриндя бахаг.
Мисал 8.3. Тутаг ки, ашаьыдакы тянликляр системини щялл етмяк лазымдыр:
5
.
0
z
y
x
1
z
4
y
3
x
5
3
z
y
x
3
Тянликляр системинин щялли програмы ашаьыдакы шякилдядир:
>> syms x y z;
>> Y=solve('3*x+y-z=3','-5*x+3*y+4*z=1','x+y+z=0.5')
Enter
клавишини басдыгдан сонра ъавабы ашаьыдакы шякилдя алырыг:
Y =
x: [1x1 sym]
y: [1x1 sym]
z: [1x1 sym]
Програм мясяляни щялл етмишдир. x, y, z мяъщулларынын гиймятини алмаг
цчцн
k
.
Y
ямриндян истифадя етмяк лазымдыр, бурада k
мяъщулун адыдыр.
Бизим щалда щялл ашаьыдакы шякилдя олаъаг:
>> Y.x
ans =
-.10714
>> Y.y
ans =
1.96428
199
>> Y.z
ans =
-1.35714
n)
vpa(Y.k,
функсийасындан да истифадя етмяк олар.
Бурада:
k
ахтарылан мяъщул;
n
ъавабын ишаряляринин сайыдыр.
Ишарялярин сайы
6
n
олан щялляри алаг.
>> vpa(Y.x, 6)
ans =
-.107143
>> vpa(Y.y, 6)
ans =
1.96429
>> vpa(Y.z, 6)
ans =
-1.35714
8.2. Matlab мцщитиндя гейри-хятти тянликляр
системинин щяллi
MatLAB мцщитиндя гейри-хятти тянликляр системинин щялли
)
fsolve(
функсийасынын кюмяйи иля щяйата кечирилир.
)
fsolve(
функсийасы ашаьыдакы
шякилдядир:
)
fsolve(
0
x
,
'
file
'
бурада:
file
m-faylda сахланылмыш тянликляр системи;
0
x
башланьыъ йахынлашмалар векторудур.
Мисал 8.4. Тутаг ки, ашаьыдакы гейри-хятти тянликляр системини щялл етмяк
лазымдыр:
1470
x
x
x
167
x
x
x
5
.
6
x
x
x
3
6
2
1
3
2
2
1
3
2
1
200
Верилмиш тянликляр системини myfun адлы истифадячи функсийасы шяклиндя
тясвир едяк вя ону
myfun.m
файлында сахлайаг.
Тутаг ки, файлын тяркиби ашаьыдакы шякилдядир:
function
F=myfun (x)
F=[x(1)*x(2)+x(3)-6.5; x(1)*x(2)^4+x(3)-167;
x(1)*x(2)^6+x(3)-1470];
Тянликляр системинин щялли програмы вя нятиъяляр ашаьыдакы шякилдядир:
>> x0 = [1; 1; 1];
>> X = fsolve('myfun', x0)
X =
2.1512
2.9678
0.1157
8.3. Xətti tənliklər sisteminin Simulinkdə həlli
Xətti tənliklər sisteminin matris şəklində yazılışı:
Ax
b. (8.1)
Burada A=(a
ij
) ,
n
,
1
j
,
i
– əmsallarından təşkil olunmuş ədədi matris;
b=(b
1
, b
2
,...,b
n
)
T
– sağ tərəf, x=( x
1
, x
2
,..., x
n
)
T
– axtarılan (naməlum) həlldir.
Simulink paketində realizasiya etmək üçün (8.1) tənliyini belə yazmaq
lazımdır:
.
b
Ax
dt
/
dx
(8.2)
Xətti (8.1) tənliklər sisteminin həlli (8.2) xətti diferensial tənliyin həllinə
gətirilir. Bu tənliyin qərarlaşmış qiyməti (8.1) tənliyinin həllidir. Keçid
proseslərinin qərarlaşması üçün A matrisi müsbət müəyyən matris olmalıdır.
Yəni, Silvester şərtinə görə bu matrisin diaqonal minorları sıfırdan böyük
olmalıdır. Scope cihazının ekranında və ya displeydə qərarlaşmanı görmək
üçün simulyasiya vaxtı kifayət qədər böyük götürülməlidir.
Misal 8.5. Fərz edək ki,
.
5
14
b
,
5
2
2
4
A
Şəkil 8.1-də modelləşdirmə sxemi (a) və həllin nətijələri (b) göstərilmişdir.
Şəkil 8.1 b-dən göründüyü kimi, qərarlaşmış qiymətlər x
1
=5 və x
2
=-3 (8.1)
tənliyinin həllidir. Qərarlaşmış qiymətləri displeydə də görmək mümkündür.
201
a)
b)
Şəkil 8.1. Xətti tənliklər sisteminin həll sxemi
8.4. Ma
tris tənliklərin həlli
Matris tənləklərində axtarılan həll matris şəklində olur.
8.4.1. Cəbri matris tənliyi
Bu tənlik:
.
B
AX
A,B-məlum matrislər, X=[ x
ij
] -axtarılan nəməlum matris. A matrisinin
sütunlarının sayı B matrisinin sətirlərinin sayına bərabər olmalıdır.
202
Bu tənliyi hər tərəfini soldan A
-1
tərs matrisinə bursaq A
-1
A= İ vahid matris
olduğundan həll X=A
-1
B.
Dostları ilə paylaş: |
|
|