MATLAB求解非线性方程,有,无约束函数的极值

本文详细介绍了非线性方程及方程组的数值求解方法,包括fzero和fsolve函数的使用。同时,探讨了无约束与有约束最优化问题的解决策略,涉及fminbnd、fminsearch、fminunc和fmincon等函数的应用,适用于数学建模和工程计算。

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非线性方程数值求解

(1)单变量非线性方程求解
函数格式:
x=fzero(filename,x0)
其中,filename是待求根方程左端的函数表达式,x0是初始值。
(2)非线性方程组的求解
函数的调用格式为:
x=fsolve(filename,x0,option)
其中,x为返回的近似解,filename是待求根方程左端表达式,x0是初值,option用于设置优化工具箱的优化参数,可以调用optimset函数来完成

函数极值的计算

极大值

极小值
(1)无约束最优化问题
求最小值的函数:
[xmin,fmin]=fminbnd(filename,x1,x2,option)
[xmin,fmin]=fminsearch()filename,x0,option)
[xmin,fmin]=fminunc(filename,x0,option)
其中,filename是定义函数。x1,x2为被研究的区间的左右边界。后两个函数的输入变量x0是一个向量,表示极值点的初值。
option为优化参数,可以调用optimset函数来完成。
(2)有约束最优化问题
[xmin,fmin]=fmincon(filename,x0,A,b,Aeq,beq,Lbnd,Ubnd,NonF,option)
其中,xmin,fmin,filename,x0和option的含义与求最小值函数相同。其余参数为约束条件,包括线性不等式约束,线性等式约束,x的下界上界以及定义非线性约束的函数。如果某个约束不存在,则用空矩阵来表示。

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