已知z=(x^2+y^2)e^xy-x^2,用matlab求导

2025-01-01 01:13:29
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回答1:

可以调用 diff 函数求导。

先定义符号 x、y 以及符号表达式 z,然后调用 diff 函数求偏导,过程如下图:

图中调用了四次diff函数,分别计算了 z 对 x 的一阶偏导,z 对 y 的一阶偏导,z 对 x 的二阶偏导,z 对 y 的二阶偏导。


例子中所用的调用格式为:    diff(f,n,var)

f 为符号表达式,也可以是符号函数(这个数据类型低版本的matlab没有)。n 为求导次数,缺省为1。var 为求导的符号变量,可以缺省(matlab会根据表达式自己选择一个),但不建议缺省,除非表达式只含有一个符号变量。


此外,matlab还允许 diff(f,var,n)与 diff(S,v1,v2,...,vn)的调用形式。

diff(f,v1,v2,...,vn) 会把表达式 f 对变量 v1,v2 等 n 个变量都求一次偏导,得到 f 的 n 阶偏导。

回答2:

>> syms x y
>> z=(x^2+y^2)*exp(x*y)-x^2;
>> diff(z,x)

ans =
2*x*exp(x*y) - 2*x + y*exp(x*y)*(x^2 + y^2)

>> diff(z,y)

ans =
2*y*exp(x*y) + x*exp(x*y)*(x^2 + y^2)

>> diff(z,x,2)

ans =
2*exp(x*y) + 4*x*y*exp(x*y) + y^2*exp(x*y)*(x^2 + y^2) - 2

>> diff(z,y,2)

ans =

2*exp(x*y) + 4*x*y*exp(x*y) + x^2*exp(x*y)*(x^2 + y^2)

>> diff(diff(z,x),y)

ans =
exp(x*y)*(x^2 + y^2) + 2*x^2*exp(x*y) + 2*y^2*exp(x*y) + x*y*exp(x*y)*(x^2 + y^2)