MATLAB - 多项式

MATLAB 将多项式表示为包含按降幂排序的系数的行向量。例如，方程 P(x) =x ⁴ + 7x ³ - 5x + 9 可以表示为 -

p =[1 7 0 -5 9];

计算多项式

多边形 函数用于计算指定值的多项式。例如，要评估我们之前的多项式 p ，在 x =4 处，键入 -

p = [1 7 0  -5 9];
polyval(p,4)

MATLAB 执行上述语句并返回以下结果 -

ans = 693

MATLAB 还提供了 polyvalm 用于评估矩阵多项式的函数。矩阵多项式是多项式 以矩阵为变量。

例如，让我们创建一个方阵 X 并计算多项式 p，在 X -

p = [1 7 0  -5 9];
X = [1 2 -3 4; 2 -5 6 3; 3 1 0 2; 5 -7 3 8];
polyvalm(p, X)

MATLAB 执行上述语句并返回以下结果 -

ans =
      2307       -1769        -939        4499
      2314       -2376        -249        4695
      2256       -1892        -549        4310
      4570       -4532       -1062        9269

求多项式的根

根 函数计算多项式的根。例如，要计算多项式 p 的根，请键入 -

p = [1 7 0  -5 9];
r = roots(p)

MATLAB 执行上述语句并返回以下结果 -

r =
   -6.8661 + 0.0000i
   -1.4247 + 0.0000i
   0.6454 + 0.7095i
   0.6454 - 0.7095i

函数 poly 是根函数的逆函数并返回多项式系数。例如 -

p2 = poly(r)

MATLAB 执行上述语句并返回以下结果 -

p2 =

   Columns 1 through 3:

      1.00000 + 0.00000i   7.00000 + 0.00000i   0.00000 + 0.00000i

   Columns 4 and 5:

      -5.00000 - 0.00000i   9.00000 + 0.00000i

多项式曲线拟合

polyfit 函数以最小二乘的方式找到适合一组数据的多项式的系数。如果 x 和 y 是两个向量，包含要拟合到 n 次多项式的 x 和 y 数据，那么我们通过编写来获得拟合数据的多项式 -

p = polyfit(x,y,n)

示例

创建一个脚本文件并输入以下代码 -

x = [1 2 3 4 5 6]; y = [5.5 43.1 128 290.7 498.4 978.67];   %data
p = polyfit(x,y,4)   %get the polynomial

% Compute the values of the polyfit estimate over a finer range, 
% and plot the estimate over the real data values for comparison:
x2 = 1:.1:6;          
y2 = polyval(p,x2);
plot(x,y,'o',x2,y2)
grid on

运行文件时，MATLAB 显示以下结果 -

p =
   4.1056  -47.9607  222.2598 -362.7453  191.1250

并绘制下图 -