clear; clc; syms y1 y2 u1 u2 r=0;p=sqrt((0.00075971*u1+4.1258*u2)/0.7144); y1=0.1665*u1-4.7865*u2+1511.9*3*r^2-3.9276*p^2; y2=0.000759718*u1+4.1258*u2-242.6223*r^2-3*0.7144*p^2;

时间: 2025-04-11 16:08:23 浏览: 23
<think>好的,用户想用MATLAB的符号计算来解方程,变量包括y1、y2、u1、u2。首先,我需要确认用户的具体需求是什么,是解线性方程组还是非线性的?有没有特定的方程形式?可能用户没有给出具体方程,所以需要提供一般步骤。 首先,回忆一下MATLAB中符号计算的基本步骤。需要定义符号变量,使用syms命令。然后建立方程,用solve函数求解。但如果有多个变量,可能需要指定求解哪些变量。例如,用户可能希望用u1和u2表示y1和y2,或者反过来。 接下来,考虑到用户提到的变量有四个,可能需要解的是两个方程组成的系统,或者更多。这时候需要确保方程的数量和未知数的数量一致,否则可能无法得到唯一解。如果方程组是线性的,可以用linsolve,非线性的话用solve,但可能需要更多设置。 然后,需要注意输出结果的格式。符号计算的结果可能很复杂,特别是非线性方程,可能存在多个解或者参数化的情况。需要提醒用户检查结果是否合理,或者是否需要进一步的假设条件,比如使用assume函数来限制变量的范围。 另外,引用相关文档,比如引用[1]提到MATLAB处理多项式和代数表达式的能力,可以支持用户进行因式分解、展开等操作,可能在解方程后需要简化结果。这时候可以用simplify或者expand等函数。 还要考虑用户可能的错误,比如未正确安装Symbolic Math Toolbox,这时候需要提示用户检查工具箱是否安装。另外,方程可能存在无解的情况,或者求解时间过长,这时候需要建议数值方法,如引用[2]提到的应用数值方法,但用户明确要求符号计算,所以数值方法是备选。 最后,生成相关问题时要覆盖符号计算的扩展应用,比如方程组求解后的简化、可视化,以及与其他工具箱的结合使用,如引用[5]提到的模型设计中的约束处理,可能涉及优化问题,引用[4]的线性规划,但当前问题主要是符号解方程,所以相关问题需要围绕符号计算展开。</think>要使用MATLAB进行包含变量$y_1, y_2, u_1, u_2$的符号方程求解,可以按照以下步骤操作: ### 步骤1:定义符号变量 ```matlab syms y1 y2 u1 u2 % 若涉及复数变量可添加参数'real',如:syms y1 y2 real ``` ### 步骤2:建立方程组 假设需解的方程组为: $$ \begin{cases} y_1 = 3u_1 + 2u_2 \\ y_2 = u_1^2 - \cos(u_2) \end{cases} $$ ```matlab eq1 = y1 == 3*u1 + 2*u2; eq2 = y2 == u1^2 - cos(u2); ``` ### 步骤3:求解方程组 ```matlab sol = solve([eq1, eq2], [u1, u2]); % 指定求解u1,u2 ``` ### 步骤4:显示解析解 ```matlab disp('u1的解:') disp(sol.u1) disp('u2的解:') disp(sol.u2) ``` ### 结果特征 1. 非线性方程组可能得到多组解,以符号向量形式返回 2. 复杂表达式可调用`simplify(sol.u1)`进行化简 3. 方程组无解析解时会返回空解,需改用数值方法[^2] ### 验证示例 对线性方程组: $$ \begin{cases} 2y_1 + u_1 = 5 \\ y_2 - 3u_2 = u_1 \end{cases} $$ ```matlab sols = solve([2*y1 + u1 == 5, y2 - 3*u2 == u1], [y1, y2]); disp(sols.y1) % 输出:(5 - u1)/2 ```
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%与瑞士 和 东北大学上部筒仓体q对比 clc;clear;close all; H=10;gamma2=20;fai1=deg2rad(32);L=5;B=5; %参数 cc1=0.025*gamma2*H;Q=0; delta=0.7*fai1; alpha2=pi/4+fai1/2; Ka=(1-sin(fai1))./(1+sin(fai1)); theta=pi/2-1/2.*(asin(sin(delta)./sin(fai1)))+delta./2; theta2=pi/4+fai1/2; beita=0; f_11=(Ka-(Ka.*sin(theta2)^2)./3+sin(theta2)^2./3)./(sin(theta2)^2+Ka.*cos(theta2)^2); f_12=f_11.*cos(theta2)^2+sin(theta2)^2./3-1; %f_12=-2.*sin(theta)^2./(3.*(sin(theta)^2+Ka.*cos(theta)^2)); f_31=(1-Ka).*cos(fai1)./(2.*(sin(theta2)^2+Ka.*cos(theta2)^2)); f_32=cos(fai1)./(2.*(sin(theta2)^2+Ka.*cos(theta2)^2)); f_21=(Ka.*(1+sin(fai1))+(1-sin(fai1)))./(2.*(sin(theta2)^2+Ka.*cos(theta2)^2)); f_22=(cos(theta2)^2-sin(theta2)^2-sin(fai1))./(2.*(sin(theta2)^2+Ka.*cos(theta2)^2)); Kanw0=f_21./f_11; %大主应力侧压力系数 % %Kanw=3.*(cos(theta2).^2+Ka.*sin(theta2).^2)./(3-(1-Ka).*cos(theta2).^2);%小主应力侧压力系数 % P=2.*cc1.*sqrt(Ka).*(f_32-f_31.*f_12./f_11); % E=f_31./f_11; % J=2*(B+L)./(B*L); % tspan=[0 9.99]; % f=@(z3,q3) [gamma2-J.*(E.*q3+P)]; %q3为平均竖向应力 % q30=Q; % [z3,q3]=ode45(f, tspan, q30);%东北大学求解 % % %东北大学显示表达式 % z=[0:0.1:9.99] % for kk=1:length(z) % q4(kk)=(gamma2-J.*P)./(J.*E)+(Q-(gamma2-J.*P)./(J.*E)).*exp(-J.*E.*z(kk)) % end % Kanw1=3.*(cos(theta2).^2+Ka.*sin(theta2).^2)./(3-(1-Ka).*cos(theta2).^2); % Kanw2=3.*(cos(theta2).^2+Ka.*sin(theta2).^2)./(3-(1-Ka).*cos(theta2).^2); % B1=cc1.*(1-Ka).*((Kanw1.*cos(theta).^2)./3-sin(theta).^2)./tan(fai1); % x1=Kanw2.*tan(fai1).*2.*(B+L)./(B*L); % x2=gamma2-2.*cc1.*(B+L).*(1+(1-Ka).*(((Kanw2*cos(theta2).^2)/3)-sin(theta2).^2))./(B.*L); % tspan=[0 9.99]; % f=@(z1,q) [x2-x1*q] %q为平均竖向应力 % q0=Q; % [z1,q]=ode45(f, tspan, q0)%自己公式求解 % seigema_h1=q.*Kanw1; Kanw1=3.*(cos(theta2).^2+Ka.*sin(theta2).^2)./(3-(1-Ka).*cos(theta2).^2); Kanw2=3.*(cos(theta2).^2+Ka.*sin(theta2).^2)./(3-(1-Ka).*cos(theta2).^2); % B1=cc1.*(1-Ka).*((Kanw1.*cos(theta).^2)./3-sin(theta).^2)./tan(fai1); % x1=(f_31./f_11).*2.*(B+L)./(B*L); % x2=2.*(B+L)./(B*L).*(f_32-(f_31.*f_12)./f_11).*2.*cc1.*sqrt(Ka); % tspan=[0 9.99]; % f=@(z1,q) [gamma2-x1.*q+x2] %q为平均竖向应力 % q0=Q; % [z1,q]=ode45(f, tspan, q0)%自己公式求解 % seigema_h1=q.*Kanw1+(f_22-(f_21.*f_12)./f_11).*2.*cc1.*sqrt(Ka); P=2.*cc1.*sqrt(Ka).*(f_32-f_31.*f_12./f_11); E=f_31./f_11; J=2*(B+L)./(B*L); z1_value=[0:0.1:9.99] for ii=1:length(z1_value) z1=z1_value(ii); q2(ii)=(gamma2-J.*P)./(J.*E)+(Q-(gamma2-J.*P)./(J.*E)).*exp(-J.*E.*z1); seigema_h1(ii)=q2(ii).*Kanw1; end h=[0:0.1:9.99]; omiga=pi/2-alpha2; R=B*H*tan(omiga)./(2*(B+H*tan(omiga))); for k=1:length(h) %瑞士公式求解(用大主应力系数) q20(k)=(R*gamma2-cc1).*(1-exp(-Kanw0.*tan(fai1)*h(k)./R))./(Kanw0.*tan(fai1))+Q*exp(-Kanw0.*h(k).*tan(fai1)); end seigema_h2=q20.*Kanw1; plot(seigema_h1,z1/H,'-r','Linewidth',2) hold on; plot(seigema_h2,h/H, '--b', 'LineWidth', 1.5,'Marker', 's', 'MarkerIndices', 1:10:length(seigema_h2), 'MarkerFaceColor', 'b') hold on; set(gca,'LineWidth',1.5,'FontSize',10,'FontName','Times New Roman'); grid off box off hold off; xlabel('$\sigma_{\mathrm{h}} \, /(\mathrm{kPa})$','Interpreter', 'latex','FontSize', 14,'FontName', 'Times New Roman'); ylabel('h/(m)','FontSize',14,'FontName','Times New Roman'); axis ij; legend({'本文解', 'G Anagnostou'}, 'Location', 'northeast', 'Orientation', 'vertical', 'Interpreter', 'tex', 'FontSize', 12, 'FontName', 'STSong','Box','off'); 为什么plot(seigema_h1,z1/H,'-r','Linewidth',2)这个图画不出来

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