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为什么Maxima没有给出解决方案?
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Stack Overflow用户
提问于 2020-03-03 19:14:42
回答 2查看 345关注 0票数 1

我在Maxima中有一个函数,我在求微分,然后试着找出它为0的值。然而,当我使用solve()时,我没有得到解决方案。为什么会出现这种情况,我该如何解决?

代码语言:javascript
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(%i1)   f(x):=(-5*(x^4+5*x^3-3*x))/(x^2+1);
(%o1)   f(x):=((-5)*(x^4+5*x^3+(-3)*x))/(x^2+1)
(%i2)   df(x):=''(diff(f(x), x));
(%o2)   df(x):=(10*x*(x^4+5*x^3-3*x))/(x^2+1)^2-(5*(4*x^3+15*x^2-3))/(x^2+1)
(%i3)   solve(df(x), x);
(%o3)   [0=2*x^5+5*x^4+4*x^3+18*x^2-3]
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回答 2

Stack Overflow用户

发布于 2020-03-04 11:00:57

函数solve不是太强,有很多问题它不能解决。一个更强大的版本正在开发中。同时,尝试使用附加软件包to_poly_solve。下面是我得到的结果:

代码语言:javascript
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(%i1) df(x) := (10*x*(x^4+5*x^3-3*x))/(x^2+1)^2-(5*(4*x^3+15*x^2-3))/(x^2+1) $

(%i2) load (to_poly_solve) $
(%i3) to_poly_solve (df(x), x);
(%o3) %union([x = - 2.872468527640942], [x = - 0.4194144025323134], 
[x = 0.3836388367122223], [x = 0.2041221431132173 - 1.789901606296292 %i], 
[x = 1.789901606296292 %i + 0.2041221431132173])

令人有点惊讶的是,to_poly_solve返回的是数值解,而不是精确的或符号的。跟踪allroots显示to_poly_solve构造了一个五次方程并将其传递给了allroots。由于一般的五次曲线没有根的解,甚至在特殊情况下,它可能非常混乱,也许无论如何,有一个数值解是最有用的。

尝试使用plot2d(df(x), [x, -3, 1])来可视化上面返回的实际根。

票数 2
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Stack Overflow用户

发布于 2020-03-04 19:08:29

你可以试着找到一个数值解。我不知道为什么solve不试试这个。要么接受aolve的输出,要么执行以下操作:

代码语言:javascript
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(%i1) f(x):=(-5*(x^4+5*x^3-3*x))/(x^2+1);

                                      4      3
                              (- 5) (x  + 5 x  + (- 3) x)
(%o1)                 f(x) := ---------------------------
                                         2
                                        x  + 1
(%i2) df(x):=''(diff(f(x), x));

                            4      3                3       2
                     10 x (x  + 5 x  - 3 x)   5 (4 x  + 15 x  - 3)
(%o2)       df(x) := ---------------------- - --------------------
                             2     2                  2
                           (x  + 1)                  x  + 1

将其转化为一个公分母,并提取分子:

代码语言:javascript
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(%i3) xthru(df(x));

                   4      3              2          3       2
            10 x (x  + 5 x  - 3 x) - 5 (x  + 1) (4 x  + 15 x  - 3)
(%o3)       ------------------------------------------------------
                                    2     2
                                  (x  + 1)
(%i4) num(%);

                   4      3              2          3       2
(%o4)       10 x (x  + 5 x  - 3 x) - 5 (x  + 1) (4 x  + 15 x  - 3)

allsroots求多项式的数值根

代码语言:javascript
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(%i5) allroots(%);

(%o5) [x = 0.3836388391066617, x = - 0.4194143906217701, 
x = 1.789901606296292 %i + 0.2041221431132174, 
x = 0.2041221431132174 - 1.789901606296292 %i, x = - 2.872468734711326]

跳过复杂的解决方案

代码语言:javascript
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(%i6) sublist(%,lambda([t],imagpart(rhs(t))=0))
;

(%o6) [x = 0.3836388391066617, x = - 0.4194143906217701, 
                                                       x = - 2.872468734711326]
票数 0
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页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/60506007

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