MATALB学习与使用:切线方程与法线方程
来源:网络收集 点击: 时间:2024-08-16第一,切线的斜率和法线的斜率互为负倒数,即k1=-1/k2。下面利用MATLAB绘制函数f(x)=sin(x),在点(pi/6,sin(pi/6))处的切线方程和法线方程。启动MATLAB,新建脚本(Ctrl+N),在脚本编辑区输入如下代码:
close all; clear all; clc
syms x
f=sin(x);
k1=subs(diff(f,x),x,pi/6)
k2=-1/k1
这样就得到函数f(x)=sin(x)在点(pi/6,sin(pi/6))处切线的斜率和法线的斜率。diff(f,x)是求函数f=sin(x)的导数,导数的几何意义就是切线的斜率。subs()是置换函数,用于求x=pi/6处的值,从而得到点x=pi/6处的切线斜率。

第二,保存和运行上述脚本,在命令行窗口返回如下结果:
k1 =
3^(1/2)/2
k2 =
-(2*3^(1/2))/3
k1为函数f(x)=sin(x)在点(pi/6,sin(pi/6))处切线的斜率,k2为法线的斜率。

第三,利用直线方程构造方法y=k(x-a)+b,构造函数f(x)=sin(x)在点(pi/6,sin(pi/6))处的切线方程和法线方程。
在脚本编辑区接着输入:
Tangent=@(x) k1*(x-pi/6)+1/2
Normal=@(x) k2*(x-pi/6)+1/2

第四,保存和运行上述脚本,在命令行窗口返回如下结果:
Tangent =
@(x)k1*(x-pi/6)+1/2
Normal =
@(x)k2*(x-pi/6)+1/2
这样便得到了函数f(x)=sin(x)在点(pi/6,sin(pi/6))处的切线方程(Tangent)和法线方程(Normal)。

第五,绘制函数f(x)=sin(x)以及点(pi/6,sin(pi/6))处的切线方程和法线方程的图像。在脚本编辑区接着输入:
fplot(inline(f),,k);axis equal;hold on
fplot(inline(subs(Tangent,k1,double(k1))),,r)
fplot(inline(subs(Normal,k2,double(k2))),,b)
plot(,0.0,g)
axis()
text(pi/6,1/2,o)
text(pi/6-0.3,1/2+0.3,(pi/6,sin(pi/6)))

第六,保存和运行上述脚本,得到函数f(x)=sin(x)以及点(pi/6,sin(pi/6))处的切线方程和法线方程的图像。

切线斜率与法线斜率互为负倒数,切线与法线相互垂直。
inline()是内联函数,用于定义函数。
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