8.1 多项式的根
一个多项式视其阶数而定,它的根可以有一个到数个,可能为实数也可能是复数。要求一高阶多项式的根往 往须借助数值方法,所幸MATLAB已将这些数值方法写成一函数roots(p),我们只要输入多项式的各阶系数( 以 p 代表)即可求解到对应的根。
>> p=[1 3 2];
>> r=roots(p)
r =
-2
-1
>> p=[1 -12 0 25 116]; % 注意二阶项系数为零须要输入,否则多项式的阶数就不对
>> r=roots(p) % 有实数根及复数根
r =
11.7473
2.7028
-1.2251 + 1.4672i
-1.2251 - 1.4672i
与 roots 相关的函数尚有 poly, real,这二个函数的用途是要验算求解的根展开能求得原多项式。 例如有一个二次方程式的根为2, 1,则以下式计算原多项式
poly 函数就是在求出多项式的各阶系数,其语法为 poly(r),其中 r 是代表根的阵列。而 real 则是用来去除因计算时产生的假虚部系数,为何会有此种情形请参考以下的例子。
>> r=[-2 1];
>> pp=poly(r) % pp=(x+2)(x-1)=x^2+3x+2
pp =
1 3 2
>> p=[1 -4 6 -4];
>> r=roots(p)
r =
2.0000 1.0000 + 1.0000i 1.0000 - 1.0000i
>> pp=poly(r) % 这个多项式的系数与原多项式 p 相同
pp =
1 -4 6 -4
>> pp=[1 7 12 9]; % 再看另一个多项式
>> r=roots(pp)
r =
-4.9395
-1.0303 + 0.8721i
-1.0303 - 0.8721i
>> pp=poly(r) % 注意因计算的误差会有假虚部产生
pp =
1.0000 7.0000 12.0000 9.0000 + 0.0000i
>> pp=real(pp) % 可以real将假虚部去除,将原多项式还原
pp =
1.0000 7.0000
12.0000 9.0000
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