数学实验作业七
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数学实验与数学建模实验报告学院:专业班级:姓名:学号:完成时间:2014 年1 月6日实验一 图形的画法1. 做出下列函数的图像:(1))2sin()(22--=x x x x y ,22≤≤-x (分别用plot 、fplot ) (2)22/9/251x y +=(用参数方程)(3) 在同一图形窗口中,画出四幅不同图形(用subplot 命令):1cos()y x =,2sin(/2)y x pi =-,23cos()y x x pi =-,sin()4x y e =(]2,0[π∈x )2 作出极坐标方程为)cos 1(2t r -=的曲线的图形.3 作出极坐标方程为10/t e r =的对数螺线的图形.4 绘制螺旋线⎪⎩⎪⎨⎧===t z t y t x ,sin 4,cos 4在区间[0,π4]上的图形.在上实验中,显示坐标轴名称。
5 作出函数22y x xye z ---=的图形.6 作出椭球面1194222=++z y x 的图形.(该曲面的参数方程为,cos ,sin sin 3,cos sin 2u z v u y v u x === (ππ20,0≤≤≤≤v u ).)7 作双叶双曲面13.14.15.1222222-=-+z y x 的图形.(曲面的参数方程是,csc 3.1,sin cot 4.1,cos cot 5.1u z v u y v u x ===其中参数πππ<<-≤<v u ,20时对应双叶双曲面的一叶, 参数πππ<<-<≤-v u ,02时对应双叶双曲面的另一叶.)8 作出圆环v z u v y u v x sin 7,sin )cos 38(,cos )cos 38(=+=+=,(πππ22/,2/30≤≤≤≤v u )的图形.9 作出球面22222=++z y x 和柱面1)1(22=+-y x 相交的图形.10 作出锥面222z y x =+和柱面1)1(22=+-y x 相交的图形.11用动画演示由曲线],0[,sin π∈=z z y 绕z 轴旋转产生旋转曲面的过程. (该曲线绕z 轴旋转所得旋转曲面的方程为,sin 222z y x =+ 其参数方程为])2,0[],,0[(,,sin sin ,cos sin ππ∈∈===u z z z u z y u z x ) 12. 画出变上限函数⎰xdt t t 02sin 及其导函数的图形.13.迪卡尔曲线)03(13,1333222=-++=+=axy y x tat y t at x 14.蔓叶线)(1,1322322x a x y tat y t at x -=+=+= 15.摆线)cos 1(),sin (t b y t t a x -=-=16.内摆线(星形线))(sin ,cos 32323233a y x t a y t a x =+==17.圆的渐伸线(渐开线))cos (sin ),sin (cos t t t a y t t t a x -=+=18.空间螺线ct z t b y t a x ===,sin ,cos 19.阿基米德线0,≥=r a r ϕ。
数学实验-作业1—及部分答案(要求:1. 每次上机课下课之前提交,文件名如:数学091朝鲁第一次作业.doc。
2. 交至邮箱:matlabzuoyetijiao@3.作业实行5分制,依次为A++,A+,A ,A-,A- -)4.作业中,需要编程实现的均要求列出你的代码,以及求解的结果)1.请上网或查阅各种资料并回答:MATLAB是什么?MATLAB能做什么?答:略2.请上网或查阅各种资料并回答:MATLAB语言突出的特点是什么?答:略3.在MATLAB软件中有几种获得帮助的途径?答:help函数,菜单栏help菜单。
4.请上网或查询MATLAB软件中inv函数的功能与特点。
答:用来求可逆矩阵的逆矩阵。
inv(A),即求已知矩阵A的逆矩阵。
5.请上网或查阅各种资料并回答:如何在MATLAB中建立向量和矩阵。
答:如在matlab中创建向量a=(2,-5,6,1);a=[2,-5,6,1];b= [2;-5;6;1];如在matlab中创建矩阵A=;A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];A =1 2 34 5 67 8 96.请上网或查阅各种资料并回答:在MATLAB中,向量和矩阵如何进行基本加减乘除四则运算,以及矩阵的乘法。
答:a=[2,-5,6,1];b= [1,2,3,4];求向量的和与差,直接输入a+b,a-b,即可,当然必须要求两个向量大小一致。
如:>> a=[2,-5,6,1];b= [1,2,3,4];>> a+bans =3 -3 9 5>> a-b1 -7 3 -3>> a.*bans =2 -10 18 4>> a./bans =2.0000 -2.5000 2.0000 0.2500>> a/b向量之间进行除法运算,使用不加点的矩阵除法“A/B”时,问题可以描述为:给定两个向量A、B,求一个常量x,使得A=x * B。
实验小学第十册数学周末作业(7)班级姓名得分一、填空题1.在1、2、3、4、21、19、49、53、87、91、97这十一个数中,()是质数,()是合数,()即是奇数又是合数,()既不是质数又不是合数。
2.能同时被2、3、5整除的最大的二位数是(),把它分解质因数是()。
3.用0、3、5、7四个数字组成一个能被2和5整除的最小四位数是()。
4.10.75立方分米=()立方分米()立方厘米2.5平方米=()平方分米7.5立方分米=()升=()毫升3050毫升=()升=()立方分米。
5.a=2×2×3,b=2×3×3,a和b的最大公因数是()。
6.一个正方体棱长总和36分米,它的表面积是()平方分米,体积是()立方分米。
7.一个正方体的表面积是96平方分米,它的体积是()立方分米。
8.用棱长1米的立方体小木块,拼成一个大立方体,至少需要同样的立方体小木块()块。
9.14和49的公因数有(),其中最大公因数是()10.有两根小棒,长度分别是16cm和48cm,要把它们截成同样长的小棒,不能有剩余,每根小棒最长是()cm。
二、判断题。
1.只要两个数是合数,那么这两个数就不能成为互质数.()2.在非0自然数列中,除2以外,所有的偶数都是合数。
()3.两个奇数的积一定是奇数。
()4.一个质数和一个合数一定是互质数。
()5.一个数的约数一定小于这个数的倍数。
()6.三个连续的非0自然数中,一定有一个是3的倍数。
()三、选择题1.1280至少要加上几,才能被3整除。
()A、1B、2C、42.用相等的两根铁丝分别做成两个长方体框架,那么这两个长方体()A、表面积相等B、体积相等C、表面积和体积都不一定相等3.70的约数有()个A、5 B、8 C、44.如果13是X的倍数,那么X可能是()A、26B、13C、1或135.10以内的质数的和是()A、17 B、25 C、196.36是4和9的()A、倍数B、因数C、合数7.如果a÷b=7,那么()A、a是b的倍数B、a一定是b的7倍C、b一定是a的约数8.两个不同的质数相乘的积的约数有()个。
作业设计数学七下
作业设计数学七下,是一种特殊的数学实验课,旨在通过给学生们赋予不同的任务来增强他们对数学知识的理解。
它包括以下几个部分:
1. 选择题:提供一些数学问题,要求学生给出正确的答案。
2. 练习题:提供一些数学问题,要求学生尝试解决。
3. 设计项目:提供一些数学相关的设计项目,要求学生发挥创造性,完成设计。
4. 报告:要求学生根据所完成的项目,撰写文章报告,并用数学方法说明。
5. 评估:老师评估学生完成任务的情况,并给出反馈意见。
八年级数学生活实践作业
在数学的学习过程中,我们不仅要掌握基本概念、定理和方法,还要学会将数学知识应用到生活中。
为此,我们要开展数学生活实践作业。
一、数学游戏
通过数学游戏,可以在轻松愉快的氛围中巩固数学知识。
比如,猜数字、消除方块、九宫格等游戏,都可以锻炼我们的数学思维能力。
二、数学调查
通过数学调查,可以让我们了解周围的数学现象。
比如,调查同学们喜欢的运动项目及其比例,可以学习比例的概念和应用。
三、数学实验
通过数学实验,可以让我们亲身体验数学知识。
比如,用球体积和直径的关系验证球体积公式,可以帮助我们理解和记忆公式。
四、数学应用
通过数学应用,可以让我们将数学知识应用到实际生活中。
比如,设计平面图、制作尺子、计算面积和周长等活动,都可以培养我们的数学应用能力。
五、数学探究
通过数学探究,可以让我们自主发现数学规律和性质。
比如,探究数列的规律、研究数学模型等活动,都可以培养我们的数学思维和创新能力。
六、数学竞赛
通过数学竞赛,可以让我们在比赛中巩固和提高数学知识。
比如,参加奥数、数学建模等比赛,可以锻炼我们的数学能力和竞赛意识。
总之,数学生活实践作业是数学学习的重要组成部分。
希望同学们能够积极参与,将数学知识与生活实践结合起来,提高自己的数学素养。
实验小学四年级上册数学智能作业(七)班别:姓名:月日1.口算140×5可以怎样口算?你能想出几种方法?2. 一个计算器16元,李老师要买7个。
他带去了100元,钱够吗?3.微波炉每台720元,王先生带了2800元钱,他最多能买几台这样的微波炉?月日4.一支铅笔15分,一支毛笔的价钱是一支铅笔的8倍。
小亮买了这两种笔各一支,共用去多少钱?5. 一条裤子45元,一件上衣的价钱是一条裤子的3倍。
张阿姨带200元钱,能买下一套这样的衣服吗?6. 一件上衣180元,是一条裤子价钱的3倍。
张叔叔买了2套这样的衣服,一共用去多少元?月日7.潘老师带100元钱去买3份“KFC”套餐。
已知A套餐28元/份,B套餐35元/份。
潘老师可以怎样买?请你帮她设计一个方案。
8.一共有50人要渡河,可以怎么租船?9.每座大桥都限定汽车通过的最大承重量。
现有500吨的货物要从A岸运到B岸,有两座桥可以通过。
怎样安排,才能把货物以最短的时间运送完毕。
月日10.百惠商场在促销活动中,订出如下一条优惠措施:可乐6元/瓶,买5瓶送1瓶。
一次买5瓶,每瓶节省多少钱?11.大家乐购物中心节日送大礼,规定买三送一。
12个小朋友合买4元/筒的薯片12筒,至少需要花多少钱?12.爱家超市为了吸引顾客,订出如下一条优惠措施:牛奶2元/瓶,用7个牛奶盒可以换1瓶牛奶。
四(3)班买了50盒牛奶,四(3)班的小朋友最多能喝到多少盒牛奶?月日13.先找规律,在计算。
104+110+116+122+128=()×()=()50+60+70+80+90+100=()×()=()14.将12、13、14、15、16填入下面左图的圆圈内,使每条线上的三个数的和都相等。
1516.将2、4、6、10、20、30填入下图的圆圈内,使三角形每条边上的三个数的积都相等。
江苏省苏州市新区实验初中2023-2024学年上学期七年级数学现场作业(12月)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.12的倒数是( )A .21B .112C .12-D .112- 2.下列运算正确的是( )A .321a a -=B .23a a a +=C .325a b ab +=D .76ab ba ab -= 3.经综合测算,2023年中秋国庆长假期间苏州市累计接待游客1781.5万人次,实现旅游收入约230.4亿元,较2019年分别增长43.3%和25.8%,其中纳入省文旅厅监测的A 级景区和省级以上乡村旅游重点村累计接待游客10920000人次,居全省第一.将10920000用科学记数法表示为( )A .80.109210⨯B .71.09210⨯C .61.09210⨯D .610.9210⨯ 4.已知2n a b -与325m n a b +的差为单项式,则n m 的值为( )A .1-B .1C .278-D .278 5.下列说法不一定成立的是( )A .若a b >,则a c b c +>+B .若a c b c +>+,则a b >C .若a b >,则22ac bc >D .若22ac bc >,则a b >6.已知x =3是方程2x ﹣4=x ﹣m 的解,则m 的值是( )A .1B .﹣1C .3D .﹣37.要使多项式()2223253x x x mx -+++化简后不含x 的二次项,则m 的值是( ) A .0 B .3 C .6 D .9 8.七年级某班学生从学校到文化礼堂去研学,他们以每小时4千米的速度行进、走了1千米路时发现还有东西落在学校,小刚以每小时5千米的速度回校拿取东西后立即以同样速度追赶队伍(拿去东西时间忽略不计),结果全班同学同时到达甲地.设学校到甲地距离为x 千米,则可列出方程是( )A .1145x x +-=B .1145x x -+=C .1145x x -=+D .1145x x +=- 9.在如图的运算程序中,若开始输入的x 值为48,我们发现第一次输出的结果为24,第二次输出的结果为12,⋯,则第2023次输出的结果为( )A .3B .6C .1010D .2023 10.已知,,x a b 为互不相等的三个有理数,且a b >,若式子x a x b -+-的最小值为3,则12a b +-的值为( )A .12B .9C .18D .15二、填空题11.()0.27-+=.12.比较大小:314-415-(用“>”“<”或“=”表示). 13.已知a 、b 在数轴上的位置如图所示,化简|a+b|-|b-a|+|b|的结果是.14.如果关于x 的方程23x x =-和4232x m x -=+的解相同,那么m =. 15.A 、B 两地相距1260千米,慢车以50千米/小时的速度从A 地出发,同时一列快车以70千米/小时的速度从B 地出发相向而行,当两车相距60千米时,两车行驶了 小时 16.关于x 的不等式()211a x a -≤+的解集如图所示,则a 的值是.17.已知225a ab +=-,223ab b -=-,则2293332a ab b +++的值等于. 18.如图,在长方形ABCD 中,4AB =厘米,6BC =厘米,点E 在边BC 上且2BE EC =,动点P 从A 点出发,先以每秒1厘米的速度沿A B →运动,然后以每秒2厘米的速度沿B C →运动,再以每秒1厘米的速度沿C D →运动,最终到达点D .设点P 运动的时间是t 秒,那么当t =时,三角形APE 的面积等于5平方厘米.三、解答题19.计算: (1)13124243⎛⎫-⨯-+- ⎪⎝⎭; (2)42110.51(2)4⎡⎤--÷⨯+-⎣⎦. 20.解方程:(1)()()2231413x x +=--;(2)()313122x x x x ⎧->⎪⎨--≤⎪⎩21.已知:2A ab a =-,2B ab a b =-++.(1)计算:52A B -;(2)若52A B -的值与字母b 的取值无关,求a 的值.22.一个旅游团共26人去参观一个景点,已知成人票每张120元,儿童票每张80元,经预算,共需要门票钱2640元.(1)求这个旅游团成人和儿童的数量各是多少人?(2)到了售票窗口得知,购买两张成人票将会赠送一张儿童票,请计算共需门票钱多少元?23.将一张等边三角形纸片剪成四个大小、形状一样的小等边三角形(如图所示),记为第一次操作,然后将其中右下角的等边三角形又按同样的方法剪成四小片,记为第二次操作,若每次都把右下角的等边三角形按此方法剪成四小片,如此循环进行下去.(1)如果剪n 次共能得到______个等边三角形.(2)若原等边三角形的边长为1,设n a 表示第n 次所剪出的小等边三角形的边长,如112a =. ①试用含n 的式子表示n a =______;②计算123n a a a a +++=L ______;(3)运用(2)的结论,计算1111111113612244896192384768++++++++的值. 24.如图①,现有三种边长分别为3,2,1的正方形卡片,分别记为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ.还有一个长为a ,宽为b 的长方形.(1)如图②,将Ⅰ放入长方形中,试用含a ,b 的代数式表示阴影部分的面积,并求当 4.5a =,4b =时阴影部分的面积.(2)将Ⅰ,Ⅱ两张卡片按图③的方式,放置在长方形中,试用含a ,b 的代数式表示阴影部分的面积,并求当 4.5a =,4b =时阴影部分的面积.(3)将Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三张卡片按图④的方式,放置在长方形中,求右上角阴影部分与左下角阴影部分周长的差.25.定义:如果两个一元一次方程的解之和为1,我们就称这两个方程为“美好方程”.例如:方程213x -=和10x +=为“美好方程”.(1)方程()451x x -+=与方程23y y =+是“美好方程”吗?请说明理由;(2)若关于x 的方程02x m +=与方程326x x -=+是“美好方程”,求m 的值; (3)若关于x 方程230x n -+=与351x n +=是“美好方程”,求n 的值.26.如图,直线l 上有AB 两点,36cm AB =,点O 是线段AB 上的一点,2OA OB =.(1)OA =______cm,OB =______cm ;(2)若点C 是直线AB 上一点,且满足AC CO CB =+,求CO 的长;(3)若动点,P Q 分别从,A B 同时出发,向右运动,点P 的速度为3cm /s ,点Q 的速度为1cm /s .设运动时间为s t ,当点P 与点Q 重合时,,P Q 两点停止运动.问当t 为何值时,28cm OP OQ -=.。
1. 作出函数[]53()3123,2,2f x x x x x =+-+∈-的图像.第1题图2. 求下列各极限.(1)1lim 1nn n →∞⎛⎫- ⎪⎝⎭; (2)sin lim x x x →∞;(3)0sin lim x x x →; (4)10lim x x e +→.解(1)11lim 1enn n →∞⎛⎫-= ⎪⎝⎭; (2)sin lim 0x x x →∞=;(3)0sin lim 1x xx →=; (4)12lim e x x e →3. 求方程20.2 1.70x x --=的近似解(精确到0.0001). 解 1 1.2077x ≈-,2 1.4077x ≈. 4. 探究高级计算器的其他功能.(略)1. 求函数3(21)y x x =-的导数; 操作:在命令窗口中输入:>> syms xy=x^3*(2*x -1); dy=diff(y) 按Enter 键,显示:dy = 3*x^2*(2*x -1)+2*x^3 继续输入:>> simplify(dy) % 将导数化简 按Enter 键,显示: ans =8*x^3-3*x^2即 3283y x x '=-. 2. 求函数()ln 1y x x =-+的二阶导数; 操作:在命令窗口中输入: >> syms xy=1-log(1+x); dy=diff(y,x,2) 按Enter 键,显示: dy = 1/(1+x)^2即 21(1)y x ''=+. 3.函数4322341y x x x x =-+-+在区间[-3,2]上的最小值. 操作:在命令窗口中输入:>>x=fminbnd('x^4-2*x^3+3*x^2-4*x+1',-3,2) y=x^4-2*x^3+3*x^2-4*x+1 按Enter 键,显示: x =1 y =-11.求下列不定积分(1)在命令窗口中输入: >> syms xint(x/(sqrt(x^2+1)),x)按键Enter 键,显示结果: ans = (x^2+1)^(1/2)即c +.(2)在命令窗口中输入: >> syms xint(x^3*cos(x))按键Enter 键,显示结果:ans =x^3*sin(x)+3*x^2*cos(x)-6*cos(x)-6*x*sin(x) 即332cos =sin 3cos 6cos 6sin x xdx x x x x x x x c +--+⎰. 2.求下列定积分(1)在命令窗口中输入: >> int((-3*x+2)^10,x,0,1) 点击Enter 键,显示结果: ans = 683/11 即1100683(-3+2)d =11x x ⎰. (2)在命令窗口中输入: >> int(x*sin(x),x,0,pi/2)点击Enter 键,显示结果: ans = 1 即 π20sin d =1x x x ⎰.3.求广义积分0e d x x x -∞⎰.操作:在命令窗口中输入: >>int(x*exp(x),x,-inf,0)按Enter 键,显示结果: ans =-1 即e d =1xx x -∞-⎰.1. 230y y y '''++=.操作:在命令窗口中输入: >> syms x y;y=dsolve('D2y -4*Dy -5*y=0','x') 显示:y =C1*exp(5*x)+C2*exp(-x)即满足所给初始条件的特解为:512xx y c e c e -=-.2. 232sin xy y e x '''-=.操作:在命令窗口中输入: >> syms x y;y=dsolve('D2y -3*Dy=2*exp(3*x)*sin(x)','x') 显示:y = -3/5*exp(3*x)*cos(x)-1/5*exp(3*x)*sin(x)+1/3*exp(x)^3*C1+C2即满足所给初始条件的特解为:33312311cos sin 553xxxy e x e x c e c =--++. 整理得:33213cos +sin 5xxy e x x ce c =-++()(令113c c =)3. +cos x y y y e x '''+=+,00x y ==,032x y ='=.操作:在命令窗口中输入: >> syms x y;y=dsolve('D2y+Dy+y=exp(x)+cos(x)','y(0)=0', 'Dy(0)=3/2', 'x') 显示:y = -1/3*exp(-1/2*x)*cos(1/2*3^(1/2)*x)+1/3*exp(x)+sin(x)即满足所给初始条件的特解为:211cos()sin 323x xy e e x -=-++.1. 绘制平面曲线ln y x =. 操作:在命令窗口中输入: >> x=1:0.02: exp(2); y=log(x); plot(x,y);按Enter 键,显示下图:2. 绘制空间曲面2232z x y =-. 操作:在命令窗口输入 >>[x,y]=meshgrid(-4:0.5:4); z=-3*x.^2-2*y.^2; surf(x,y,z)按Enter 键,显示下图:3. 绘制空间曲线23,23.t t t x e y e z e ---⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩操作:在命令窗口输入>>t=0:0.01:1;x=exp(-t);y=exp(-2*t)/4;z=3*exp(-3*t)/9;plot3(x,y,z)按Enter键,显示下图:实验6作业题1. 求函数cos z xy =的偏导数. 操作:在命令窗口中输入:>> dz_dx=diff('cos(x*y)', 'x ') 显示dz_dx = -sin(x*y)*y 继续输入:>> dz_dy=diff('cos(x*y)', 'y ') 显示:dz_dy =-sin(x*y)*x即sin zx xy x∂=-∂, sin z x xy y ∂=-∂2. 计算函数23y x y =-的极值.操作:在matlab 中依次选择“File\New\M -File ”,在弹出的M 文件编辑窗口中在命令窗口中输入:clear all;clc syms x y;z=x^3-6*x-y^3+3*y;dz_dx=diff(z,x); %计算z 对x 的偏导数 dz_dy=diff(z,y); %计算z 对y 的偏导数 [x0,y0]=solve(dz_dx,dz_dy); %求驻点x0,y0A_=diff(z,x,2); %计算z 对x 的二阶偏导数B_=diff(diff(z,x),y); %计算z 对x,y 的二阶混合偏导数 C_=diff(z,y,2); %计算z 对y 的二阶偏导数 x0=double(x0); %数据转换 y0=double(y0);n=length(x0); %计算x0中元素的个数 for i=1:nA_x=subs(A_, x,x0(i)); %把x=x0(i)(即x0的第i 个元素值)代入z 对x 的二阶偏导数A=subs(A_x, y,y0(i)); %继续把y=y0(i)(即y0的第i 个元素值)代入z 对x 的二阶偏导数,得到AB_x=subs(B_, x,x0(i)); %把x=x0(i)代入z 对x 、y 的二阶混合偏导数 B=subs(B_x, y,y0(i)); %继续把y=y0(i)代入二阶混合偏导数,得到B C_x=subs(C_, x,x0(i)); %把x=x0(i)代入z 对y 的二阶偏导数C=subs(C_x, y,y0(i)); %继续把y=y0(i)代入z 对y 的二阶偏导数,得到C D=A*C-B^2;text=['原函数在(',num2str(x0(i)), ', ',num2str(y0(i)), ')处' ]; if D>0fm=subs(x^3-6*x-y^3+3*y,{x,y},{x0(i),y0(i)}); %求函数值 if A>0disp([text, '有极小值',num2str(fm)]) %在命令窗口中输出 elsedisp([text, '有极大值',num2str(fm)])end end if D==0disp([text, '的极值情况还不确定,还需另作讨论' ]) end end保存后,选择M 文件编辑窗口中的“Debug\run ”,显示如下结果: 原函数在(1.4142,-1)处有极小值-7.6569 原函数在(-1.4142,1)处有极大值7.65693. 计算(2)d d Dx y x y -⎰⎰,D :顶点分别为(0,0),(1,1)和(0,1)的三角形闭区域;操作:在命令窗口中输入: >>syms x y;S=int(int(2*x-y,y,0,1-x),x,0,1) 显示: S=1/6即:二重积分1(2)d d =6Dx y x y -⎰⎰.实验7作业题1. 将函数xx f -=11)(展开为幂级数,写出展开至6次幂项. 操作:在命令窗口中输入: >> clear;clc syms x; f=1/(1-2*x); taylor(f,7,x) 显示:ans = 1+2*x+4*x^2+8*x^3+16*x^4+32*x^5+64*x^6即65432643216842111x x x x x x x ++++++=-. 2. 求函数2()tf t e =的拉氏变换.操作:在命令窗口中输入: >> clear;clc syms x;laplace(exp(2*t)) 显示: ans = 1/(s -2)即 21)(2-=s e L t. 3.求函数22()56s F s s s +=-+的拉氏逆变换.操作:在命令窗口中输入: >>syms silaplace((s+2)/(s^2-5*s+6)) 显示:ans =-4*exp(2*t)+5*exp(3*t)即 12256s L s s -+⎡⎤⎢⎥-+⎣⎦234e 5e t t =-+.。
(1)产生一个5阶魔方矩阵M:M=magic(5)(2)将矩阵M的第3行4列元素赋值给变量t:t=M(3,4)(3)将由矩阵M第2,3,4行第2,5列构成的子矩阵赋给变N:N=M(2:4,2:3:5)(4)将由矩阵M的前3行赋给变量N:N=M(1:3,:)(5)将由矩阵M的后3列赋给变量N:N=M(:,end:-1:end-2)(6)提取M的主对角线元素,并以这些对角线元素构成对角矩阵N:N=diag(diag(M))或N=tril(triu(M)) (7)随机产生1000个100以内的整数赋值给变量t:t=round(rand(1,1000)*100)(8)随机产生100*5个100以内的实数赋值给变量M:M=rand(100,5)*100(1)删除矩阵M的第7个元素M(7)=[](2)将含有12个元素的向量t转换成3*4的矩阵:reshape(t,3,4)(3)产生和M同样大小的单位矩阵:eye(size(M))(4)寻找向量t中非零元素的下标:find(t)(5)逆序显示向量t中的元素:t(end:-1:1)(6)显示向量t偶数位置上的元素:t(2:2:end)(7)利用find函数,将向量t中小于10的整数置为0:t(find(t<10&rem(t,1)==0))=0(8)不用find函数,将向量t中小于10的整数置为0:t(t<10&rem(t,1)==0)=0(9)将向量t中的0元素用机器0(realmin)来代替:t(find(t=0))=realmin(10)将矩阵M中小于10的整数置为0:M(find(M<10)&rem(M,1)==0)=02、写出完成下列操作的命令及结果。
(1)将1~50这50个整数按行优先存放到5*10的矩阵中,求该矩阵四周元素的和;>> t=[1:10];>> M=[t;t+10;t+20;t+30;t+40]M =1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 22 23 24 25 26 27 28 29 3031 32 33 34 35 36 37 38 39 4041 42 43 44 45 46 47 48 49 50>> N=M(2:4,2:9)N =12 13 14 15 16 17 18 1922 23 24 25 26 27 28 2932 33 34 35 36 37 38 39>> sum(sum(M))-sum(sum(n))ans =6632)n取100、1000、10000,求序列1、1/2、1/3……1/n的和。
数学实验作业七
题目:P200. 2);6) 日期:2003-4-9
【实验目的】:
1、掌握MATLAB 优化工具箱的基本用法,对不同算法进行初步分析、比较。
2、练习实际问题的非线性最小二乘拟合。
【实验内容】:
二:求解()1
2212122min 42421x e x x x x x ++++,初值(-1,1),对不同算法的结果
进行分析、比较。
【模型分析】:
首先画出函数f=1
2212122(42421)x e x x x x x ++++的图像和等高线:
可以看到:在[0.5,-1]附近为一个“凹地”,最小值应在该凹地中取得。
另外,从(-1,1)到此凹地为一与Rosenbrock 函数类似的狭长通道,不利于沿负梯度方向下降。
可以想象,该函数具有与Rosenbrock 函数类似的性质。
【MATLAB源程序】
比较程序如下:
%数学实验作业二.1-d
function f=ch72fun(x);
%第7章第2题的函数
f=exp(x(1)).*(4*x(1).^2+2*x(2).^2+4*x(1).*x(2)+2.*x(2)+1);
%ch72.m
%第7章第2题
X0=[-1,1];
%赋初值
%BFGS,混合二三次插值
opt1=optimset('TolX',1e-6,'TolFun',1e-6,'MaxIter',1000);
[X1,FV AL,EXITFLAG,OUTPUT]=FMINUNC(@ch72fun,X0,opt1)
%BFGS,三次插值
opt2=optimset(opt1,'LineSearchType','cubicpoly');
[X1,FV AL,EXITFLAG,OUTPUT]=FMINUNC(@ch72fun,X0,opt2)
%DFP,混合二三次插值
opt3=optimset(opt1,'HessUpdate','dfp');
[X1,FV AL,EXITFLAG,OUTPUT]=FMINUNC(@ch72fun,X0,opt3)
%DFP,三次插值
opt4=optimset(opt3,'LineSearchType','cubicpoly');
[X1,FV AL,EXITFLAG,OUTPUT]=FMINUNC(@ch72fun,X0,opt4)
%最速下降,混合二三次插值
opt5=optimset(opt1,'HessUpdate','steepdesc');
[X1,FV AL,EXITFLAG,OUTPUT]=FMINUNC(@ch72fun,X0,opt5)
【MATLAB 运行结果】:
结果为:
所以可以得到本题的解析解:x=(0.5,-1),f=0。
【结果分析】:
观察上面的运算结果可以看出:BFGS 和混合二三次插值(Matlab 默认值)的性能是最好的,其精度较高,迭代次数少;DFP 和三次插值的精度最高,但是其迭代次数相对较多。
DFP 和混合二三次插值的迭代次数最少,但是其精度是最低的。
另外最速下降法也能得出结果,而不是像Rosenbrock 函数那样不收敛。
六:《中国统计年鉴(1995)》给出下表的数据,试据此拟合生产函数中的参数。
如何看待用最小二乘法和非线性最小二乘法拟合的结果。
第一问: 模型建立:
本题考虑用非线性拟合最小二乘拟合方法,来求解生产函数的未知系数。
生产函数为;Q aK L αβ= 以系数,,a αβ为三个变量,列写函数;y Q aK L αβ=- 再运用leastsq 程序,设立初值0c ,即可求出三个系数的数值解。
模型求解:
用Matlab 作非线性最小二乘拟合,编程语句如下:
%ch7.6-(1)
function f=pp1(c)
q=[0.7171,0.8964,1.0202,1.1962,1.4928,1.6909,1.8531,2.1618,2.6635,3.4515,4.5006]; q1=q/q(6); %以1989年总产值为基准
k=[0.2469,0.3386,0.3846,0.4322,0.5495,0.6095,0.6444,0.7517,0.9636,1.4998,1.8944]; k1=k/k(6); %以1989年资金为基准
l=[4.8179,4.9873,5.1282,5.2783,5.4334,5.5329,5.6740,5.8360,5.9432,6.0220,6.1470]; l1=l/l(6); %以1989年为劳动力基准
f=q1-c(1).*k1.^c(2).*l1.^c(3);
c0=[0.5,0,1];
c=leastsq('pp1',c0)
运行程序可以得到:
c = 0.9858 0.6300 2.4290
结论:
生产函数为;Q aK L αβ=
其中a =0.9858 α=0.6300 β=2.4290
第二问: 模型建立:
本题考虑用线性拟合最小二乘拟合方法,来求解生产函数的未知系数。
对原式两边取对数,即可将非线性函数变化为线性函数
ln ln ln ln Q a K L αβ=++,ln ,ln ,ln Q K L 为变量,ln ,,a αβ为所求系数。
解超定方程
组:
[]ln ln 1ln ln a Q K
L αβ⎡⎤
⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦
,其中ln ,1,ln ,ln Q K L 均为列向量。
即可得到所求三个系数的值。
模型求解:
用Matlab 作线性最小二乘拟合,编程语句如下:
%ch7.6-(2)
q=[0.7171,0.8964,1.0202,1.1962,1.4928,1.6909,1.8531,2.1618,2.6635,3.4515,4.5006]; q1=log(q/q(6)); %以1989年总产值为基准
k=[0.2469,0.3386,0.3846,0.4322,0.5495,0.6095,0.6444,0.7517,0.9636,1.4998,1.8944]; k1=log(k/k(6)); %以1989年资金为基准
l=[4.8179,4.9873,5.1282,5.2783,5.4334,5.5329,5.6740,5.8360,5.9432,6.0220,6.1470]; l1=log(l/l(6)); %以1989年为劳动力基准 m=[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]; A=[m',k1',l1']; B=q1'; C=A\B;
c=[exp(C(1)),C(2),C(3)]
运行程序可以得到:
c = 0.9906 0.6208 2.3728
结论:
生产函数为;Q aK L αβ=
其中a =0.9906 α=0.6208 β=2.3728
结果分析:
本题中,线性拟合和非线性拟合两种计算方法的结果相差不大。
但是,在有些情况下,二者的差距将会较大,如书上182页例题。
非线性拟合是将数据直接代入求解;而线性拟合在拟合前要取一次对数。
所以非线性拟合的结果应该更精确一些。
下面给出题目中两个参数的经济学意义:
Q aK L αβ=式分别对
K ,L 求偏导数Q K ,Q L ,可以得到:
K Q Q K
α=
L Q Q L
β=
可见,它表示α是资本增加一个单位产值增长的相对值,β 是劳动力增加一个单位产值增长的相对值。
分别称他们为产值对资本和劳动力的弹性系数。