用matlab画复数函数图像探究及体会
黄清华 学号1207020025(物理一班)
戴刘江 学号1207020013(物理一班)
摘要:本文主要写了小组自学用matlab画黎曼面的一些体会,并给出了数学物理方法课本上固定a值的黎曼面,同时给出了一些常见黎曼面的程序画法。
一:复数函数图像了解:
在老师讲多值函数这一节的时候,以w=z^1/2的给我们讲了多值函数的相关性质,并且给出了其黎曼面,其优美的黎曼面图像深深的迷住了我们,于是,我们打算探究用matlab画出一些黎曼面的想法。经过了一定时间的自学与探究,我们终于学得了一些复数函数画法的了解,并且成功的画出了一部分复数函数图像。
二:学习经历;
在学习复数函数画法的时候,主要以w=z^3为例,程序如下:
z=cplxgrid(40);
view(-37.5,30);
w=z.^3;%复数函数
subplot(1,1,1);
cplxmap(z,w);
colorbar
title(‘w=z^3’)
将此程序带入matlab里,得到如下图像:
当然,在书写这个程序的时候,也经历了很多的错误,在一步步的修改之后才完成的,在此基础上,我们做了w=z.^(1/2),和书上作业给出的复数函数图像,只需要修改的部分只有上面的复数函数和题目做修改就可以。相关修改如下:
(1) w=z.^3;%复数函数
……..
title(‘根号z‘)
输入matlab后得到的图像:
’
(2) 学习书上22面当a取得1时候的四个小题的复数图像:
W=ln(z)的函数图像,类似与一个漩涡状:
W=ln(z-1)的图像,类似一条鱼
用subplot函数
三:黎曼面的画法
在复数函数图像里面,matlab有一类专门的李曼面画法,其母程序如下;
z=cplxgrid(45);
view(-37.5,30);
cplxroot(3);
title(‘3叶的面')
可以得到图像如下:
当我们改变cplxroot(x)中x的值时,就会得到不同数量叶面的黎曼面图像:
当x的值取得小数的时候,图像叶面会有缺省,如:
当x=1时,应该只有一个叶面,图像是:
四:体会
经过这次学习,我们成功的画出了一些复数函数的图像,给我们今后的学习带来了乐趣,让我们更有兴趣去学习好数学物理方法这门课。
同时,在学习matlab的同时,我们注意到matlab不仅仅能够画复数函数图像,而且在数学物理方法里面有很多的应用,比如复数函数的泰勒级数展开等,都可以在matlab中完成所以我觉得在学习一些相关的辅助软件是必要的。
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