Определите одномерное выражение.

syms x
expr = -2*x/(1+x^2)^2;

Найдите неопределенный интеграл одномерного выражения.

F = int(expr)

F = 
$$\frac{1}{x^2+1}$$

Определение многомерной функции с переменными x и z.

syms x z
f(x,z) = x/(1+z^2);

Найти неопределенные интегралы многомерного выражения относительно переменных x и z.

Fx = int(f,x)

Fx(x, z) = 
$$\frac{x^2}{2\hspace{0.17em}\left(z^2+1\right)}$$

Fz = int(f,z)

Fz(x, z) = $$x\hspace{0.17em}\mathrm{atan}\left(z\right)$$

Если переменная интеграции не указана, то int использует первую переменную, возвращенную symvar в качестве интеграционной переменной.

var = symvar(f,1)

var = $$x$$

F = int(f)

F(x, z) = 
$$\frac{x^2}{2\hspace{0.17em}\left(z^2+1\right)}$$

Интеграция символьного выражения из 0 кому 1.

syms x
expr = x*log(1+x);
F = int(expr,[0 1])

F = 
$$\frac{1}{4}$$

Интегрировать другое выражение из sin(t) кому 1.

syms t
F = int(2*x,[sin(t) 1])

F = $${\cos \left(t\right)}^2$$

Когда int не может вычислить значение определенного интеграла, численно аппроксимировать интеграл с помощью vpa.

syms x
f = cos(x)/sqrt(1 + x^2);
Fint = int(f,x,[0 10])

Fint = 
$${\int }_0^{10}\frac{\cos \left(x\right)}{\sqrt{x^2+1}}\mathrm{d}x$$

Fvpa = vpa(Fint)

Fvpa = $$0.37570628299079723478493405557162$$

Для непосредственной аппроксимации интегралов используйте vpaintegral вместо vpa. vpaintegral функция работает быстрее и обеспечивает контроль допусков интеграции.

Fvpaint = vpaintegral(f,x,[0 10])

Fvpaint = $$0.375706$$

Определите символьную матрицу, содержащую четыре выражения в качестве ее элементов.

syms a x t z
M = [exp(t) exp(a*t); sin(t) cos(t)]

M = 
$$\left(\begin{array}{cc}{\mathrm{e}}^t& {\mathrm{e}}^{a\hspace{0.17em}t}\\ \sin \left(t\right)& \cos \left(t\right)\end{array}\right)$$

Найдите неопределенные интегралы матрицы по элементам.

F = int(M,t)

F = 
$$\left(\begin{array}{cc}{\mathrm{e}}^t& \frac{{\mathrm{e}}^{a\hspace{0.17em}t}}{a}\\ -\cos \left(t\right)& \sin \left(t\right)\end{array}\right)$$

Определите символическую функцию и вычислите ее неопределенный интеграл.

syms f(x)
f(x) = acos(cos(x));
F = int(f,x)

F(x) = 
$$x\hspace{0.17em}\mathrm{acos}\left(\cos \left(x\right)\right)-\frac{x^2}{2\hspace{0.17em}\mathrm{sign}\left(\sin \left(x\right)\right)}$$

По умолчанию int использует строгие математические правила. Эти правила не позволяют int переписать acos(cos(x)) как x.

Если требуется простое практическое решение, установите 'IgnoreAnalyticConstraints' кому true.

F = int(f,x,'IgnoreAnalyticConstraints',true)

F(x) = 
$$\frac{x^2}{2}$$

Определите символьное выражение ${\mathit{}}^{\mathit{xt}}$ и вычислите его неопределенный интеграл относительно переменной $$x$$.

syms x t
F = int(x^t,x)

F = 
$$\{\begin{array}{cl}\log \left(x\right)& \text{ if }t=-1\\ \frac{x^{t+1}}{t+1}& \text{ if }t\ne -1\end{array}$$

По умолчанию int возвращает общие результаты для всех значений другого символьного параметра t. В этом примере: int возвращает два интегральных результата для случая $$t=\mathrm{}$$-1 $$и\mathrm{}$$t≠-1.

Для игнорирования особых случаев значений параметров установите 'IgnoreSpecialCases' кому true. С помощью этой опции int игнорирует частный случай $$t=\mathrm{}$$-1 и возвращает решение $$\mathrm{для}\mathrm{}$$t≠-1.

F = int(x^t,x,'IgnoreSpecialCases',true)

F = 
$$\frac{x^{t+1}}{t+1}$$

Определите символическую функцию $$f(x)\mathrm{}=1/\mathrm{(}$$x-1), которая имеет полюс $$\mathrm{при}$$x = 1.

syms x
f(x) = 1/(x-1)

f(x) = 
$$\frac{1}{x-1}$$

Вычислите определенный интеграл этой функции от $$x\mathrm{=}$$ 0 $$\mathrm{до}\mathrm{x}$$= 2. Поскольку интервал интегрирования включает полюс, результат не определен.

F = int(f,[0 2])

F = $$\mathrm{NaN}$$

Однако главное значение Коши интеграла существует. Чтобы вычислить главное значение Коши интеграла, задайте 'PrincipalValue' кому true.

F = int(f,[0 2],'PrincipalValue',true)

F = $$0$$

Найдите интеграл $\mathit{\int x}{\mathit{}}^{\mathit{ex}}\mathit{dx}$.

Определите интеграл, не оценивая его, установив 'Hold' опция для true.

syms x g(y)
F = int(x*exp(x),'Hold',true)

F = 
$$\int x\hspace{0.17em}{\mathrm{e}}^x\mathrm{d}x$$

Можно применить интеграцию по деталям к F с помощью integrateByParts функция. Использовать exp(x) в качестве дифференциала, подлежащего интеграции.

G = integrateByParts(F,exp(x))

G = 
$$x\hspace{0.17em}{\mathrm{e}}^x-\int {\mathrm{e}}^x\mathrm{d}x$$

Оценка интеграла в G, используйте release для игнорирования функции 'Hold' вариант.

Gcalc = release(G)

Gcalc = $$x\hspace{0.17em}{\mathrm{e}}^x-{\mathrm{e}}^x$$

Сравнение результата с результатом интеграции, возвращенным int без установки 'Hold' вариант.

Fcalc = int(x*exp(x))

Fcalc = $${\mathrm{e}}^x\hspace{0.17em}\left(x-1\right)$$

Если int невозможно вычислить замкнутую форму интеграла, то он возвращает неразрешенный интеграл.

syms f(x)
f(x) = sin(sinh(x));
F = int(f,x)

F(x) = 
$$\int \sin \left(\sinh \left(x\right)\right)\mathrm{d}x$$

Функцию интегрирования $$f(x$$) можно аппроксимировать как многочлены, используя расширение Тейлора. Обратитьсяtaylor для расширения функции интегрирования $$f(x$$) в виде многочленов вокруг $$x\mathrm{}$$= 0. Вычислите интеграл аппроксимированных многочленов.

fTaylor = taylor(f,x,'ExpansionPoint',0,'Order',10)

fTaylor(x) = 
$$\frac{x^9}{5670}-\frac{x^7}{90}-\frac{x^5}{15}+x$$

Fapprox = int(fTaylor,x)

Fapprox(x) = 
$$\frac{x^{10}}{56700}-\frac{x^8}{720}-\frac{x^6}{90}+\frac{x^2}{2}$$