MATLAB|分段函数的构造方法

1. 问题描述

以如下的典型分段函数为例:

MATLAB|分段函数的构造方法_第1张图片

2. 技术背景

MATLAB。

3. 解决方案

以上的分段函数分别由两个函数构成:

  • f1(x) = 0.5*x,当 x < 100;
  • f2(x) = -0.5*x+100,当 x >= 100;

故整体的分段函数可以表示为:

f(x) = f1(x)(当 x < 100) + f2(x)(当 x >= 100)

如此,可以用一个统一的表达式表达,方便编程计算。

此处的(当 x < 100) 即为逻辑判断运算,如果满足条件为1,不满足条件为0.

4. 实施示例

— 逻辑判断运算

clc,clear

x0 = 0:20:200;

test1 = (x0 < 100)
test2 = (x0 >= 100)

运算结果如下:


test1 =

     1     1     1     1     1     0     0     0     0     0     0


test2 =

     0     0     0     0     0     1     1     1     1     1     1
  • 构造分段函数,采用【匿名函数语法】
f = @(x) (x < 100).*(0.5*x) + (x >= 100).*(-0.5*x+100)
  • 运算,绘图
f(x0)

figure
plot(x0,f(x0),'-*')

计算结果:

ans =

     0    10    20    30    40    50    40    30    20    10     0
MATLAB|分段函数的构造方法_第2张图片

5. 常见问题

需要注意,代码中的乘法均为点乘

.*

否则,对于向量数据,计算出现错误。

MATLAB|分段函数的构造方法_第3张图片

代码:

clc,clear

x0 = 0:20:200;

test1 = (x0 < 100)
test2 = (x0 >= 100)

f = @(x) (x < 100).*(0.5*x) + (x >= 100).*(-0.5*x+100)

f(x0)

figure
plot(x0,f(x0),'-*')

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