在数值分析中,求数值微分是一项基础技能,而中心差商公式是一种常用且精度较高的方法。它通过函数值的对称差分来近似导数值,减少了误差影响。公式如下:
f'(x) ≈ [f(x+h) - f(x-h)] / (2h)
这种方法的核心在于利用对称性,使得截断误差降低到O(h²),比向前或向后差商的O(h)更精确。例如,若已知函数`f(x) = x^3`,想求其在`x=1`处的导数,则可设置步长`h=0.01`,代入公式计算即可。
需要注意的是,选择合适的步长`h`至关重要。过小会导致舍入误差增加,过大则降低精度。因此,在实际应用中需权衡两者。此外,中心差商还可推广至高阶导数,如二阶导数公式为:
f''(x) ≈ [f(x+h) - 2f(x) + f(x-h)] / h²
通过MATLAB实现这一过程非常方便,只需编写简单的脚本即可完成复杂函数的数值求导任务!💪
MATLAB 数值微分 中心差商
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