数学实验第四章
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2023年数学实验(李尚志著)课后习题答案下载数学实验(李尚志著)课后答案下载数学实验是借助数学软件,结合所学的数学知识解决实际问题的一门实践课.本书包括数学软件MATLAB的入门知识,数学建模初步及运用高等数学、线性代数与概率论相关知识的实验内容.亦尝试编写了几个近代数学应用的阅读实验,对利用计算机图示功能解决实际问题安排了相应的实验.实验选材贴近实际,易于上机,并具有一定的趣味性。
数学实验(李尚志著):图书信息点击此处下载数学实验(李尚志著)课后答案数学实验(李尚志著):内容简介书名:数学ISBN: 9787030154620开本:16开定价: 22.00元数学实验(李尚志著):图书目录绪论第1章MATLAB简介与入门1.1简介1.2应用人门1.3MATLAB的语言程序设计简介 1.4特殊量与常用函数1.5图形功能1.6M文件1.7符号运算与应用第2章微分方程建模初步2.1模式与若干准则2.2阅读与理解2.3几个例子2.4阶微分方程定性解的图示第3章平面线性映射的迭代3.1线性函数迭代3.2平面线性映射的'迭代第四章微分方程数值解4.1算法4.2欧拉与龙格-库塔方法4.3模型与实验第5章曲线拟合5.1磨光公式5.2修正与误差5.3进一步讨论的问题第6章图的着色6.1一个时刚安排问题6.2数学思想的导出6.3一般的计数问题6.4进一步探索的问题第7章敏感问题的随机调查 7.1阅读与理解7.2直觉的定义7.3统计思想的一个基本原理 7.4随机应答调查7.5估计的基本性质7.6估计的其他性质第8章数学建模8.1投篮角度问题8.2壳形椅的讨论与绘图8.3独家销售商品广告问题8.4售报策略8.5Galton钉板问题第9章优化问题9.1优化工具箱9.2优化函数的使用9.3污水控制第10章图像增强10.1图像及操作10.2直接灰度调整10.3直方图处理10.4空域滤波增强10.5频域增强第11章数学曲面11.1MATLAB语言的预备知识11.2几种有趣的数学曲面11.3默比乌斯曲面族第12章阅读实验一泛函分析初步12.1一个例予12.2距离空间简介12.3应用12.4线性空间与Hilbert空间12.5例与问题第13章阅读实验二群与应用13.1背景与阅读13.2抽象群13.3应用第14章阅读实验三积分教学中的几点注释 14.1阅读与理解14.2理论阐述第15章建模竞赛真题15.1非典数学模型的建立与分析15.2西大直街交通最优联动控制15.3股票全流通方案数学模型的创新设计附录A数学实验课实验教学大纲。
第四单元几何小实验【教学目标】1、初步认识角与直角,知道角的各部分名称,能从图中找出角与直角。
2、初步认识正方体、长方体。
认识正方体、长方体的面、棱、顶点。
通过搭正方体和长方体模型的活动,了解长方体和正方体的相同点和不同点。
3、初步认识正方体、长方体。
知道长方体对边相等,正方相等。
知道长方体、正方体的四个角都是直角。
4、会画出给定边长的长方形和正方形。
【教学重点】初步认识角与直角,知道角的各部分名称,能从图中找出角与直角。
【教学难点】初步认识正方体、长方体。
知道长方体对边相等,正方体四边相等。
知道长方体、正方体的四个角都是直角。
【教学准备】媒体【教学时间】4课时【教学目标】1.2.培养学生动手制作直角的能力。
【教学准备】各种形状的实物。
【教学过程】一.举例认识角1.出示:一个三角形问:这是什么形状?指角的方法)2.再出示:一把三角尺3.出示:钟面和书汇报交流4.分是角?二.认识角的特征1.师:老师把我们刚才找到的角画在黑板上。
顶点边问:一个顶点和两条直边。
2.认识直角1)问:这些角都一样吗?师:对!这3个角的大小不一样。
中间的这个角是直角,如:这两把三角尺上最大的两个角A、B就是直角。
你能用自己的话来形容一下你眼中的直角吗?想一想,你还在哪里看到过直角?2)介绍直角符号师:角的符号刚才已经介绍过了是一个弯弯的弧形,如果一个角是直角就可以用直角符号来表示:。
3)问:(出示:一个略小于90度的角)这是直角吗?有什么好办法能验证吗?师:对!可以用三角尺量一量。
(师边演示边叙述)先将三角尺直角的顶点与角的顶点合在一起,再将三角尺一边跟角的一边重合,看另一边是否重合在一起,如果重合了说明这个角就是直角。
4)师:如果没有三角尺,我们怎样来确定一个角是否是直角呢?在这种情况下,我们就可以就地取材,随便拿出一张纸(长方形的纸),就可以折出直角来。
看老师折。
(师演示折的过程)只要把一张纸对折再对折,就能折出直角。
第四章%Exercise 1(1)p=[1 1 1];x=roots(p)polyval(p,x) %验算,结果应为零%Exercise 1(2)roots([3 0 -4 0 2 -1])%Exercise 1(3)p=zeros(1,24);p([1 17 18 22])=[5 -6 8 -5]; %这样比直接写24个系数简短。
x=roots(p)polyval(p,x) %验算,结果应为零%Exercise 1(4)p1=[2 3];p2=conv(p1, p1);p3=conv(p1, p2);p3(end)=p3(end)-4; %原p3最后一个分量-4x=roots(p3)polyval(p3,x) %验算,结果应为零%Exercise 2fun=inline('x*log(sqrt(x^2-1)+x)-sqrt(x^2-1)-0.5*x');fzero(fun,2) %注意定义域,初值须大于1%Exercise 3fun=inline('x^4-2^x');fplot(fun,[-2 2]);grid on;fzero(fun,-1),fzero(fun,1),fminbnd(fun,0.5,1.5)%Exercise 4fun=inline('x*sin(1/x)','x');fplot(fun, [-0.1 0.1]);x=zeros(1,10);for i=1:10, x(i)=fzero(fun,(i-0.5)*0.01);end;x=[x,-x]%Exercise 5fun=inline('[9*x(1)^2+36*x(2)^2+4*x(3)^2-36;x(1)^2-2*x(2)^2-20*x(3);16*x(1)-x(1)^3-2*x(2)^2-16*x(3)^2]','x');[a,b,c]=fsolve(fun,[0 0 0])%Exercise 6fun=@(x)[x(1)-0.7*sin(x(1))-0.2*cos(x(2)),x(2)-0.7*cos(x(1))+0.2*sin(x(2))];[a,b,c]=fsolve(fun,[0.5 0.5]) %初值0<x(1)<1, 0<x(2)<1%Exercise 7clear; close; t=0:pi/100:2*pi;x1=2+sqrt(5)*cos(t); y1=3-2*x1+sqrt(5)*sin(t);x2=3+sqrt(2)*cos(t); y2=6*sin(t);plot(x1,y1,x2,y2); grid on; %作图发现4个解的大致位置,然后分别求解y1=fsolve('[(x(1)-2)^2+(x(2)-3+2*x(1))^2-5,2*(x(1)-3)^2+(x(2)/3)^2-4]',[1.5,2])y2=fsolve('[(x(1)-2)^2+(x(2)-3+2*x(1))^2-5,2*(x(1)-3)^2+(x(2)/3)^2-4]',[1.8,-2])y3=fsolve('[(x(1)-2)^2+(x(2)-3+2*x(1))^2-5,2*(x(1)-3)^2+(x(2)/3)^2-4]',[3.5,-5])y4=fsolve('[(x(1)-2)^2+(x(2)-3+2*x(1))^2-5,2*(x(1)-3)^2+(x(2)/3)^2-4]',[4,-4])%Exercise 8(1)clear;str='x.^2.*sin(x.^2-x-2)'; %注意数组点运算fun=inline(str);fplot(fun,[-2 2]);grid on; %作图观察x(1)=-2;x(3)=fminbnd(fun,-1,-0.5);x(5)=fminbnd(fun,1,2);fun2=inline(['-',str]);x(2)=fminbnd(fun2,-2,-1);x(4)=fminbnd(fun2,-0.5,0.5);x(6)=2feval(fun,x)%答案: 以上x(1)(3)(5)是局部极小,x(2)(4)(6)是局部极大,从最后一句知道x(1)全局最小,x(2)最大。
课题:喜爱哪种动物的同学最多(1)评价质疑通过自评与组评,提高学生的总结归纳能力。
通过学生的自我反思及对他人的评价来激发学生的疑问“今后如何在课堂上表现得更好?”布置作业1、必做题:教科书155页习题4.1第1、3题3、备选题:(1)王聪一家三口随旅游团去九寨沟旅游,王聪把这次旅游的费用支出情况制成了如下的统计图:①你能说出王聪一家这次旅游的费用支出情况吗?哪方面的费用支出最高?②若他们共花费人民币8 600元,则在食宿上用去多少元?往返的路费又是多少元?(2)学期结束前,学校想调查学生对初一数学实验教材的意见,特向初中一年级400名学生作问卷调查,其结果如下:①计算出每一种意见的人数占总调查人数的百分比;②由统计图及算得的百分比,你能得出什么结论?本课教育评注(课堂设计理念,实际教学效果及改进设想)1、通过学生感兴趣的情境提出问题,体现生活中需要统计,以此激发学生的求知欲.让学生自己主动参与,并通过亲自实践,经历和体会整理简单数据的过程,初步认识统计的思想和方法.2、将激发学生兴趣与引导学生自主探索贯穿于教学活动中.在引人阶段,创设学习情境来引出数学问题;在展开阶段,首先通过小组讨论,激发学生的参与动机,然后指导学生主动探究,合作交流;总结阶段的设计,使学生认识到,学过的数学统计知识,可以应用到实际生活中.3、整个教学过程的设计,都不是具体的而是开放的,整个教学内容的设计,并没有体现书上具体的例子(如调查问卷、统计图表等)只是为教师提供了一个课堂设计的理念,搭建了一个自由展示的平台,为学生提供了自主探索、积极思考、合作交流的时间和空间.课题:喜爱哪种动物的同学最多(2)教学目标1、通过具体的统计活动感受数据收集、整理、描述、分析的过程。
课题:调查中小学生的视力情况-抽样调查举例(1)查.那么如何调查呢?1、学生思考、讨论开展调查的方式?(如果采用全面调查的方式收集数据,不仅花费时间长,而且消耗的人力、物力也非常大)2、讨论(一)仅仅从小学学校抽取部分同学作为调查的对象,妥当吗?初中学段、高中学段呢?3、讨论(二)(1)导致同学们近视的因素有哪些?(2)根据影响近视的因素,在设计调查间卷中应包括哪些问题?(3)请设计出一份调查问卷展示与分析:l(一)展示调查结果:(电脑显示,并说“数据来源于调查组调查报告)(二)分析:引导学生观察上表并思考以下问题:(1)你能从表中的数据获取哪些信息?(2)为了比较不同学段的学生的视力情况,你能根据上表画出统计图直观地反映数据信息的变化情况吗?题,承上启下引出本节课题:抽样调查举例(1).通过学生讨论先否定全面调查,了解抽样调查的必要性.明确教材中抽取分小学、初中、高中三个学段(分层抽样)学生进行视力情况调查的合理性;同时对学生经思考后提出的其他的一些抽样调查作正面地评价与引导.目的:(1)让学生明确作为一次调查,在确定调查对象后的一项重要任务是:设计一份较为理想的调查问卷.(2)根据讨论结果来设计调查问卷会使识课题:调查中小学生的视力情况-抽样调查举例(2)。
第四章 差分方程方法在实际中,许多问题所研究的变量都是离散的形式,所建立的数学模型也是离散的,譬如,像政治、经济和社会等领域中的实际问题。
有些时候,即使所建立的数学模型是连续形式,例如像常见的微分方程模型、积分方程模型等等,但是,往往都需要用计算机求数值解。
这就需要将连续变量在一定条件下进行离散化,从而将连续型模型转化为离散型模型,因此,最后都归结为求解离散形式的差分方程解的问题。
关于差分方程理论和求解方法在数学建模和解决实际问题的过程中起着重要作用。
下面就不同类型的差分方程进行讨论。
所谓的差分方程是指:对于一个数列{}n x ,把数列中的前1+n 项()n i x i ,2,1,0=关联起来所得到的方程。
4.1常系数线性差分方程4.1.1 常系数线性齐次差分方程 常系数线性齐次差分方程的一般形式为02211=+⋯+++---k n k n n n x a x a x a x (4.1)其中k 为差分方程的阶数,()k i a i ,,2,1 =为差分方程的系数,且()n k a k ≤≠0。
对应的代数方程02211=++++--k k k k a a a λλλ (4.2)称为差分方程的(4.1)的特征方程,其特征方程的根称为特征根。
常系数线性齐次差分方程的解主要是由相应的特征根的不同情况有不同的形式。
下面分别就特征根为单根、重根和复根的情况给出差分方程解的形式。
1. 特征根为单根设差分方程(4.1)有k 个单特征根 k λλλλ,,,,321 ,则差分方程(4.1)的通解为nk k n n n c c c x λλλ+++= 2211,其中k c c c ,,,21 为任意常数,且当给定初始条件()0i i x x = ()k i ,,2,1 = (4.3)时,可以惟一确定一个特解。
2. 特征根为重根设差分方程(4.1)有l 个相异的特征根()k l l ≤≤1,,,,321λλλλ ,重数分别为l m m m ,,,21 且k m li i =∑=1则差分方程(4.1)的通解为n l i m i li ni m i i ni m i i n n c n c n c x lλλλ112112111121-=-=-=∑∑∑+++=同样的,由给定的初始条件(4.3)可以唯一确定一个特解。
七年级数学第四章简单的几何图形第5、6、7、8、9、10小节实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:第四章简单的几何图形第5、6、7、8、9、10小节教学要求:1. 理解直线、射线、线段的概念,会用符号表示它们。
2. 掌握直线、线段的性质,两点间的距离概念、线段中点的定义。
3. 理解角的有关概念及表示方法。
4. 掌握角的分类,认识度、分、秒,并能进行度、分、秒的计算和角的单位的换算。
二. 重点、难点:重点:1. 直线、射线、线段的概念及其表示方法。
2. 直线的性质、线段的性质、线段中点的定义。
3. 角的概念和角的表示方法。
难点:1. 使用简单规X的几何语言。
2. 线段中点定义及结论掌握。
3. 进行度、分、秒的计算和角的单位的换算。
三. 课堂教学:(一)知识要点:1. 直线和直线的性质:一根拉紧的线绳,给我们以直线的形象。
如图所示:图中的直线可以表示成“直线AB”或“直线l”。
不难发现,过一点可以画无数条直线,也可画无数条曲线。
如图所示过点A画直线,过点B画曲线,都可画无数条。
abA Bc如图所示,过两点A、B画直线只能画一条直线。
过两点C、D画曲线可画出无数条曲线。
C D其中过两点只能画一条直线应用最广泛,把它作为直线的性质:经过两点有一条直线,并且只有一条直线。
简述为:过两点有且只有一条直线。
2. 射线及表示在几何中,我们把直线上的一点和它一旁的部分叫做射线。
这个点叫做射线的端点。
生活中,手电筒射出的一道光柱,给我们以射线的形象。
射线可以用表示端点的一个点和射线上另一个点的两个大写字母表示,但表示端点的字母要写在前边;也可以用一个小写字母来表示。
如图所示:图中的射线可以表示为“射线OA”,也可以表示为“射线l”。
注:一条射线只有一个端点。
根据射线定义,在直线上任取一点都可以得到两条射线。
如图所示,在直线l上任取一点A,以点A为端点的射线有两条。
如果在直线l上再取一点B,以点A、点B为端点的射线有四条。
《数学实验》课程标准课程名称:数学实验课程类型:B类课程编码:适用专业及层次:理工科专业、专科层次课程总学时:32学时,其中理论14 学时,实践18 学时课程总学分:2一、课程的性质、目的与任务1.本课程的性质:专业选修课2.课程目的与任务:数学实验是以实际问题为载体,把数学建模、数学知识、数学软件和计算机应用有机地结合,容知识性、启发性、实用性和实践性于一体,强调学生的主体地位,在教师的引导下,用学到的数学知识和计算机技术,借助适当的数学软件,分析、解决一些经过简化的实际问题。
该课程的引入,是数学教学体系、内容和方法改革的一项有益的尝试。
数学实验课程的目的是使学生掌握数学实验的基本思想和方法。
从实际问题出发,借助计算机,通过学生亲自设计和动手,体验解决问题的全过程,从实验中去探索、学习和发现数学规律,充分调动学生学习的主动性。
培养学生的创新意识,运用所学知识,建立数学模型,使用计算机并利用数学软件解决实际问题的能力,最终达到提高学生数学素质和综合能力的目的。
3.课程与其它课程的联系:在《高等数学》和《计算机基础》之后开设本课程为宜。
在掌握了数学实验方法和matlab工具软件后,处理图形和建模等问题就得心应手了。
由于matlab配备了几乎囊括所有应用数学学科的“工具箱”,可以利用其强大的运算、图形处理等功能来解决相关应用数学学科领域的复杂问题。
所以说《数学实验》是应用数学课程的基础课。
在计算机日益发展和普及的今天,matlab软件应成为大学生所必备的基础理论知识和重要的工具。
二、教学内容、教学要求及教学重难点第一章 MATLAB基本操作一、学习目的要求本章介绍MATLAB的操作与应用。
要求学生了解MATLAB软件的基本操作,熟悉MATLAB 的命令窗口,常用菜单,桌面及其他窗口。
掌握MATLAB的基本语句结构、简单矩阵的输入及矩阵基本运算符。
会使用帮助信息。
二、主要教学内容1、MATLAB的启动与退出常用启动方法,常用退出方法2、MATLAB桌面简介菜单栏,工具栏,命令编辑区3、MATLAB的基本语句结构及简单矩阵的输入MATLAB中基本代数运算符,MATLAB中数组、矩阵基本运算符,MATLAB变量,数据的输出格式,MATLAB命令窗口的部分通用命令,内存变量的管理,简单矩阵的输入4、MATLAB的帮助系统重难点:MATLAB的基本语句结构及矩阵的输入第二章 MATLAB的数值计算功能一、学习目的要求本章介绍MATLAB的数值计算功能。