斜率场--微分方程图形解
假设微分方程的解曲线族(通过垂直平移形成一系列曲线),上面的点遍布整个平面(xy),那么我们任意选择一个点,将改点 代入dy/dx=f(x,y),那么就可以计算出改点的斜率即某条解曲线在该点的切线。
clear s t x0 y0 a b syms s t %s->x ,t对应y %f=sin(s)*sin(t); %f=t-s^2; f=-2*s*t/(1+s^2); % f=cos(s); a=32.0; b=32.0; x0=-16; y0=-16; m=40; n=40; h1=a/m; h2=b/n; hold %下面的2/3是线段缩放因子,需要在x,y两个方向同时乘上 for I=1:m s=x0+(I-1)*h1; for j=1:n t=y0+(j-1)*h2; d=eval(f); %d表示斜率,如果解曲线族经过点(s,t)那么这点的斜率是d y1=t+2/3*h1*d; %以x的增量计算y if abs(y1-t)>2/3*h2 %(y1-t)=t+2/3*h1*d -t=2/3 * h1 * d x1=s+1/d*h2*2/3; %以y的增量计算x,所以要乘以1/d; plot([s,x1],[t,t+h2*2/3]) else plot([s,s+h1*2/3],[t,y1]) %plot([1-3],[1,2])画一条直线,x为1到3,y为1到2 %在s(相当于x)的点加上h1(小步增量*2/3) %注意上面的y1中的h1也乘于2/3,以缩短斜线长度 end end end