TSC999 发表于 2023-8-11 10:44:08

如何求出这个三元方程组的数值解?


已知 S25=25,S20=20,S12=12,如何由前面三个方程解出 R、u、v 三个未知数(已知它们都是正的实数)?或者由前面三个方程求出第四个式子的值也行。
由反正弦表示的角度均在 0 到 180 度之间,四个角度之和等于 360 度。

nyy 发表于 2023-8-11 11:07:19

本帖最后由 nyy 于 2023-8-11 11:15 编辑

我只能建议你用牛顿迭代法慢慢搞

FindRoot伺候

nyy 发表于 2023-8-11 11:16:53

你至少也要把代码粘贴成文本,搞上来,难道你指望别人对着你的图片把公式输入到mathematica,然后求解?????????????????????????????????????????????????????

hujunhua 发表于 2023-8-11 12:17:47

我倒是觉得应该把原始问题提出来。

TSC999 发表于 2023-8-11 15:21:29

本帖最后由 TSC999 于 2023-8-11 22:21 编辑

原始问题及解答是:

nyy 发表于 2023-8-11 17:04:58

TSC999 发表于 2023-8-11 16:24
以上只是 S 的数字解答。谁能给出 S 的公式表达?

高精度数值解,然后RootA*,这个函数去找精确解(如果能找到的话!)

creasson 发表于 2023-8-11 17:38:53

若 $a$, $b$是方程组
\[\left\{ \begin{array}{l}
37a + 8\pi+ 37\sin a + 90\sin b - 90\sin (a + b) = 0 \\
13a + 90b + 32\pi- 32\sin a - 45\sin (a + 2b) = 0 \\
\end{array} \right.\]
在 a -> -0.387047, b -> -1.286039 附近的解,则所求面积为
\

Clear["Global`"];
eqs = {37 a + 8 \ + 37 Sin + 90 Sin - 90 Sin,
   13 a + 90 b + 32 \ - 32 Sin - 45 Sin};
sols = FindRoot;
area = (3 (19 a + 11 \ + 19 Sin))/(-a + \ - Sin);
Print["待求面积为: ", area /. sols]
points = {A -> 0,
   C -> (6 Sqrt Sqrt])/Sqrt[-a + \ - Sin],
   D -> (6 Sqrt E^(-((I b)/2)) Cos[(a + b)/2])/
    Sqrt[-a + \ - Sin],
   P -> (6 Sqrt Cos Cos[(a + b)/2])/
    Sqrt[-a + \ - Sin],
   B -> (3 Sqrt E^((I a)/2) (1 + E^(I b)))/
    Sqrt[-a + \ - Sin]};
Print["各点的一个表示: ", points /. sols]

结果约为: 15.38514806
各点的一个表示: {A->0,C->9.420979154,D->5.147813190+3.856986685 I,P->5.147813190,B->5.147813190-5.703276135 I}

creasson 发表于 2023-8-11 23:17:16

本帖最后由 creasson 于 2023-8-11 23:27 编辑

creasson 发表于 2023-8-11 17:38
若 $a$, $b$是方程组
\[\left\{ \begin{array}{l}
37a + 8\pi+ 37\sin a + 90\sin b - 90\sin (a + b) ...

较完整的求解如下:

Clear["Global`*"];
(*获得各点的表示*)
points = {A->0, C->c,B->c ( 1 - I Tan[\] )/(1 + I Tan[\ - \]), D->c ( 1 - I Tan[\] )/(1 - I Tan[\]),T->c (1-I Tan[\])/(1-I u)};
assums = {0 < \ < \/2, \ < \ < \/2};
AppendTo]]//FullSimplify];
(*面积计算*)
kernel = -(1/2)Factor], u]]]]&@((T-P)/.points);
integral = Integrate;
area1 = Limit - \]] - Limit];
area1 = FullSimplify;
area2 = Limit]] - Limit - \]];
area2 = FullSimplify;
area3 = Limit]] - Limit]];
area3 = FullSimplify;
area4 = Limit] - Limit]];
area4 = FullSimplify;
areas = {area1, area2, area3, area4};
(*数值求解*)
eqs = {area1 - 25, area2 - 20, area3 - 12};
sols = FindRoot[ eqs == 0, {c, 5}, {\, \/4}, {\, \/3}, WorkingPrecision->100];
Print["待求区域面积为: ", area4/.sols];
(*公式求解, 消元参数c*)
eq1 = Factor], eqs[], c][[-1]]];
eq1 = FactorList[[-1]][];
Print["条件式1:", eq1];
eq2 = Factor], eqs[], c][[-1]]];
eq2 = FactorList[[-1]][];
Print["条件式2:", eq2];
eq3 = Factor], c][[-1]]];
eq3 = FactorList[[-1]][];
Print["待求区域面积表示:", Solve//Factor//Flatten];


这将给出如下输出


再人工化简一下即可:
Clear["Global`"];
eqs = {32 \+77 \-90 \+32 Sin[\]-45 Sin[\-2 \], 8 \-37 \-37 Sin[\]+90 Sin[\-\]+90 Sin[\]};
sols = FindRoot, \/2}, {\, (2 \)/3}, WorkingPrecision -> 1000];
area = (3 (11 \-19 \-19 Sin[\]))/(\+\+Sin[\]);
Print["待求面积为: ", area /. sols]
这里所给的表示与前面的有细微差异.

northwolves 发表于 2023-8-12 16:59:02

本帖最后由 northwolves 于 2023-8-12 18:28 编辑

令$u=Rcosx,v=Rcosy$
可得:
$R^2[ (\pi/4 + (x + y)/2) + (Sin + Sin)/4 + Cos Cos] = 25$,
$R^2[(\pi/4 + (x - y)/2) - (Sin - Sin)/4 - Cos Cos ]= 20$
$R^2[ (\pi/4 - (x + y)/2) - (Sin + Sin)/4 + Cos Cos ]= 12$
$S=R^2[ (\pi/4 - (x - y)/2) + (Sin - Sin)/4 - Cos Cos] $

Jack315 发表于 2023-8-12 18:53:23

利用 Excel “规划求解” 得到的数值解:


应变量:
\

自变量值:
\
\
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