Создайте символьные числа, переменные и выражения

Эта страница показывает, как создать символьные числа, переменные и выражения. Чтобы изучить, как работать с символьной математикой, смотрите, Выполняют Символьные Расчеты.

Создайте символьные числа

Можно создать символьные числа при помощи sym. Символьные числа являются точными представлениями, в отличие от чисел с плавающей запятой.

Создайте символьное число при помощи sym и сравните его с тем же числом с плавающей запятой.

sym(1/3)
1/3
ans =
1/3
ans =
    0.3333

Символьное число представлено в точной рациональной форме, в то время как число с плавающей запятой является десятичным приближением. Символьный результат не располагается с отступом, в то время как стандартный результат MATLAB® располагается с отступом.

Вычисления на символьных числах точны. Продемонстрируйте эту точность путем нахождения sin(pi) символически и численно. Символьный результат точен, в то время как числовым результатом является приближение.

sin(sym(pi))
sin(pi)
ans =
0
ans =
   1.2246e-16

Чтобы узнать больше о символьном представлении чисел, смотрите Числовой к Символьному Преобразованию.

Создайте символьные переменные

Можно создать символьные переменные с помощью любого syms или sym. Типичное использование этих функций включает:

  • sym – Создайте пронумерованные символьные переменные или создайте символьные переменные в функциях MATLAB.

  • syms – Создайте новые символьные переменные для интерактивных символьных рабочих процессов, то есть, для символьного переменного создания в командной строке MATLAB или в live скриптах MATLAB. Новая символьная переменная не имеет никаких предположений.

syms команда является сокращением для sym синтаксис, но две функции обрабатывает предположения по-другому. Для получения дополнительной информации смотрите Имена Повторного использования Символьных Объектов.

Создайте символьные переменные x и y использование syms и sym, соответственно.

syms x
y = sym('y')

Первая команда создает символьную переменную x в рабочем пространстве MATLAB со значением x присвоенный переменной x. Вторая команда создает символьную переменную y со значением y.

С syms, можно создать несколько переменных в одной команде. Создайте переменные aB, и c.

syms a b c

Если вы хотите создать массив MATLAB пронумерованных символьных переменных, syms синтаксис неудобен. Поэтому используйте sym вместо этого создать массив многих пронумерованных символьных переменных.

Очистите рабочую область. Создайте вектор-строку, содержащий символьные переменные a1, ..., a20 и присвойте его переменной MATLAB A. Отобразите переменную в рабочем пространстве MATLAB.

clear all
A = sym('a', [1 20])
whos
A =
[ a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10,...
 a11, a12, a13, a14, a15, a16, a17, a18, a19, a20]

  Name      Size            Bytes  Class    Attributes

  A         1x20                8  sym                

A 1- 20 массив 20 символьных переменных.

Путем объединения sym и syms, можно создать много новых символьных переменных с соответствующим именем переменных в рабочем пространстве MATLAB.

Очистите рабочую область. Создайте новые символьные переменные a1, ..., a10 и присвойте их, переменная MATLAB называет a1, ..., a10, соответственно. Отобразите переменные в рабочем пространстве MATLAB.

clear all
syms(sym('a', [1 10]))
whos
  Name      Size            Bytes  Class    Attributes

  a1        1x1                 8  sym                
  a10       1x1                 8  sym                
  a2        1x1                 8  sym                
  a3        1x1                 8  sym                
  a4        1x1                 8  sym                
  a5        1x1                 8  sym                
  a6        1x1                 8  sym                
  a7        1x1                 8  sym                
  a8        1x1                 8  sym                
  a9        1x1                 8  sym     

Рабочее пространство MATLAB содержит 10 переменных MATLAB, которые являются символьными переменными.

syms команда является удобным сокращением для sym синтаксис и его типичное использование должны создать новые символьные переменные для интерактивных символьных рабочих процессов. Используйте sym синтаксис, чтобы создать следующее:

  • Символьные переменные в функциях MATLAB

  • Много пронумерованных символьных переменных

  • Символьная переменная, значение которой отличается от своего имени в рабочем пространстве MATLAB

  • Символьное число, такое как sym(5)

  • Символьная переменная, которая наследовала предположения от ранее используемой символьной переменной, имеющей то же имя

Создайте символьные выражения

Предположим, что вы хотите использовать символьную переменную, чтобы представлять золотое сечение

φ=1+52

Команда

phi = (1 + sqrt(sym(5)))/2;

достигает этой цели. Теперь можно выполнить различные математические операции на phi. Например,

f = phi^2 - phi - 1

возвращается

f =
(5^(1/2)/2 + 1/2)^2 - 5^(1/2)/2 - 3/2

Теперь предположите, что вы хотите изучить квадратичный функциональный f = ax2 + bx + c. Во-первых, создайте символьные переменные aBC, и x:

syms a b c x

Затем присвойте выражение f:

f = a*x^2 + b*x + c;

Совет

Чтобы создать символьное число, используйте sym команда. Не используйте syms функция, чтобы создать символьное выражение, которое является константой. Например, чтобы создать выражение, значением которого является 5, введите f = sym(5). Команда f = 5 не задает f как символьное выражение.

Имена повторного использования символьных объектов

Если вы устанавливаете переменную, равную символьному выражению, и затем применяете syms команда к переменной, программное обеспечение MATLAB удаляет ранее заданное выражение из переменной. Например,

syms a b
f = a + b

возвращается

f =
a + b

Если позже вы входите

syms f
f

затем MATLAB удаляет значение a + b от выражения f:

f =
f

Можно использовать syms команда, чтобы очистить переменные определений, которые вы ранее присвоили им в своем сеансе работы с MATLAB. syms очищает предположения о переменных: комплексный, действительный, целочисленный, и положительный. Эти предположения хранятся отдельно от символьного объекта. Однако воссоздавая переменную с помощью sym не очищает его предположения. Для получения дополнительной информации смотрите, Удаляют Символьные Объекты и Их Предположения.

Похожие темы