湖北汽车工业学院MATLAB单输入单输出系统习题答案

Matlab编程与应用习题和一些参考答案Matlab 上机实验一、二3.求下列联立方程的解⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+-=-+=++-=--+41025695842475412743w z y x w z x w z y x w z y x >> a=[3 4 -7 -12;5 -7 4 2;1 0 8 -5;-6 5 -2 10];>> b=[4;4;9;4];>> c=a\b4．设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡------=81272956313841A ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-----=793183262345B ，求C1=A*B’;C2=A’*B;C3=A.*B,并求上述所有方阵的逆阵。

>> A=[1 4 8 13;-3 6 -5 -9;2 -7 -12 -8];>> B=[5 4 3 -2;6 -2 3 -8;-1 3 -9 7];>> C1=A*B'>> C2=A'*B>> C3=A.*B>> inv(C1)>> inv(C2)>> inv(C3)5．设 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=)1(sin 35.0cos 2x x x y ，把x=0~2π间分为101点，画出以x 为横坐标，y 为纵坐标的曲线。

>> x=linspace(0,2*pi,101);>> y=cos(x)*(0.5+(1+x.^2)\3*sin(x));>> plot(x,y,'r')6．产生8×6阶的正态分布随机数矩阵R1, 求其各列的平均值和均方差。

并求该矩阵全体数的平均值和均方差。

（mean var ）a=randn(8,6)mean(a)var(a)k=mean(a)k1=mean(k)i=ones(8,6)i1=i*k1i2=a-i1i3=i2.*i2g=mean(i3)g2=mean(g)10.利用帮助查找limit 函数的用法，并自己编写，验证几个函数极限的例子。

MATLAB 作业1参考答案1 、在你的机器上安装MATLAB 语言环境，并键入demo 命令，由给出的菜单系统和对话框原型演示程序，领略MATLAB 语言在求解数学问题方面的能力与方法。

【求解】略.2、启动MATLAB 环境，并给出语句tic, A=rand(500); B=inv(A); norm(A*B-eye(500)),toc ，试运行该语句，观察得出的结果，并利用help 命令对你不熟悉的语句进行帮助信息查询，逐条给出上述程序段与结果的解释。

【求解】在MATLAB 环境中感触如下语句，则可以看出，求解500500⨯随机矩阵的逆，并求出得出的逆矩阵与原矩阵的乘积，得出和单位矩阵的差，得出范数。

一般来说，这样得出的逆矩阵精度可以达到1210-。

>> tic, A=rand(500); B=inv(A); norm(A*B-eye(500)), tocans =1.2333e-012Elapsed time is 1. seconds.3、试用符号元素工具箱支持的方式表达多项式5432()34236f x x x x x x =+++++，并令11s x s -=+，将f(x) 替换成s 的函数。

【求解】可以先定义出f 函数，则由subs() 函数将x 替换成s 的函数>> syms s x;f=x^5+3*x^4+4*x^3+2*x^2+3*x+6;F=subs(f,x,(s-1)/(s+1)) F =(s-1)^5/(s+1)^5+3*(s-1)^4/(s+1)^4+4*(s-1)^3/(s+1)^3+2*(s-1)^2/(s+1)^2+3*(s-1)/(s+1)+6syms x sx=(s-1)./(s+1);y=x.^5+3*x.^4+4*x.^3+2*x.^2+3*x+6;ysimple(y)y=19 - (72*s^4 + 120*s^3 + 136*s^2 + 72*s + 16)/(s + 1)^54、用MATLAB 语句输入矩阵A 和B123414233241432141322314,234123324114324132234114j j j j j j j j A B j j j j j j j j ++++⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥++++⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥++++⎢⎥⎢⎥++++⎣⎦⎣⎦前面给出的是4 ×4 矩阵，如果给出A(5; 6) = 5 命令将得出什么结果？【求解】用课程介绍的方法可以直接输入这两个矩阵>> A=[1 2 3 4; 4 3 2 1; 2 3 4 1; 3 2 4 1]A =1 2 3 44 3 2 12 3 4 13 24 1若给出A(5,6)=5 命令，虽然这时的行和列数均大于B 矩阵当前的维数，但仍然可以执行该语句，得出>> A(5,6)=5A =1 2 3 4 0 04 3 2 1 0 02 3 4 1 0 03 24 1 0 00 0 0 0 0 5复数矩阵也可以用直观的语句输入>> B=[1+4i 2+3i 3+2i 4+1i; 4+1i 3+2i 2+3i 1+4i;2+3i 3+2i 4+1i 1+4i; 3+2i 2+3i 4+1i 1+4i];B =1.0000 + 4.0000i2.0000 +3.0000i 3.0000 + 2.0000i4.0000 + 1.0000i4.0000 + 1.0000i 3.0000 + 2.0000i 2.0000 + 3.0000i 1.0000 + 4.0000i2.0000 +3.0000i 3.0000 + 2.0000i4.0000 + 1.0000i 1.0000 + 4.0000i3.0000 + 2.0000i 2.0000 + 3.0000i4.0000 + 1.0000i 1.0000 + 4.0000i5、假设已知矩阵A ，试给出相应的MATLAB 命令，将其全部偶数行提取出来，赋给B 矩阵，用A =magic(8) 命令生成A 矩阵，用上述的命令检验一下结果是不是正确。

精心整理Matlab基础练习题常量、变量、表达式1、MATLAB中，下面哪些变量名是合法的？（）2、3、4、5、）6、小数7、8、在MATLAB中，a=1，b=i，则a占_8__个字节，b占_16_个字节，c占________字节。

9、在MATLAB中，inf的含义是__无穷大__，nan的含义是__非数（结果不定）___。

数组1、在MATLAB中，X是一个一维数值数组，现在要把数组X中的所有元素按原来次序的逆序排列输出，应该使用下面的（）指令。

（A）X[end:1] （B）X[end:-1:1] （C）X(end:-1:1)（D）X(end:1) 2、在MATLAB中，A是一个字二维数组，要获取A的行数和列数，应该使用的MATLAB的命令是（）。

（A）class(A) （B）sizeof(A) （C）size(A)（D）isa(A)3、4、这5、6、___linspace(0,5,50)___7、在MATLAB中，A=[0:1/2:2]*pi，那么sin(A)=___[010-10]_____。

8、在MATLAB中，A=[1,2,3;4,5,6;7,8,0]，B=[2,1,6;8,5,2;14,2,1]。

写出下面MATLAB语句执行的结果：(为节省篇幅，把矩阵写成mat2str的形式)（1）A==B [000;010;000]（2）A.*B [2218;322512;98160]（3）A(:)' [147258360]（4）A(1,:)*B(:,3) 139、在MATLAB中，写出下面MATLAB语句执行的结果：（1）c lear,A=ones(2,6)A=（5）B=A（:,end:-1:1)B=211713951231915117310、请编写一段matlab程序，完成以下功能：（1） 生成一个100行，200列的二维随机数组；A=rand(100,200);（2） 找出数组A 中所有大于0.49且小于0.51的元素的单下标；Idx=find(A(:)>0.49&A(:)<0.51)（3） 数组A 中满足（2）中的条件的元素有多少个？11、12、 22cos 0.7sin (1)x y x x ⎡⎤=+⎢⎥+⎣⎦，编写一段matlab 程序，要求如下（1） 在[0,2]π区间，每隔0.01取一x 数值，计算出相应的y 的函数值；x=0:0.01:2*pi;y=(0.7+2*cos(x)./(1+x.^2)).*sin(x)（2）根据MATLAB计算出的数据，找出在[0,2]π内该函数的极小值的坐标。

湖北汽车⼯业学院MATLAB单输⼊单输出系统习题答案考察下列单输⼊单输出系统：x’’+3x’+2x=ux(0)=1 ,x’(0)=0输⼊：u=u(t), 输出：x=x(t), 0编程做以下四件事：1、u=1时，⽤符号法求输出（dslove）2、u=1时，⽤数值法求输出（ode45）3、⽤传递函数求输出阶跃响应（tf,step）4、⽤Simulink法求输出阶跃响应（mdl）给出源程序代码或模块，以及运⾏结果分析。

题⽬解答如下：1、运⾏代码：x=dsolve('D2x+3*Dx+2*x=1','x(0)=1,Dx(0)=0','t')>> ezplot(x,[0,10])输出结果：x =exp(-t) - exp(-2*t)/2 + 1/22、在脚本⽂件中建⽴函数：function xdot=DyDt(t,x)mu=3;xdot=[x(2);1-2*x(1)-mu*x(2)];在命令窗⼝中运⾏指令：tspan=[0,10];x0=[1,0];[tt,xx]=ode45(@DyDt,tspan,x0);plot(tt,xx(:,1));xlabel('t'),title('x(t)')由于函数ode45采⽤的数值积分法，故tt,xx的结果为⼀系列插值点，结果不易处理，在此只输出图形。

3、在命令窗⼝中运⾏指令：clear all;G1=tf([1],[1,3,2])step(G1,'m*');legend('*G1')输出结果：G1 =1-------------s^2 + 3 s + 24、建⽴siso.mdl⽂件，在⽂件中建⽴模型如下：。

第二章 MATLAB 语言及应用实验项目实验一 MATLAB 数值计算三、实验内容与步骤1.创建矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321a（1（2）用（3）用（42.矩阵的运算（1）利用矩阵除法解线性方程组。

⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=-+-=+++=+-12224732258232432143214321421x x x x x x x x x x x x x x x 将方程表示为AX=B ，计算X=A\B 。

（2）利用矩阵的基本运算求解矩阵方程。

已知矩阵A 和B 满足关系式A -1BA=6A+BA ，计算矩阵B 。

其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=7/10004/10003/1A ，Ps: format rata=[1/3 0 0;0 1/4 0;0 0 1/7];b=inv(a)*inv(inv(a)-eye(3))*6*a（3）计算矩阵的特征值和特征向量。

已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1104152021X ，计算其特征值和特征向量。

（4）Page:322利用数学函数进行矩阵运算。

已知传递函数G(s)=1/(2s+1),计算幅频特性Lw=-20lg(1)2(2w )和相频特性Fw=-arctan(2w),w 的范围为[0.01，10]，按对数均匀分布。

3.多项式的运算（1）多项式的运算。

已知表达式G(x)=(x-4)(x+5)(x 2-6x+9),展开多项式形式，并计算当x 在[0，20]内变化时G(x)的值，计算出G(x)=0的根。

Page 324（2）多项式的拟合与插值。

将多项式G(x)=x 4-5x 3-17x 2+129x-180，当x 在[0，20]多项式的值上下加上随机数的偏差构成y1，对y1进行拟合。

对G(x)和y1分别进行插值，计算在5.5处的值。

Page 325 四、思考练习题1.使用logspace 函数创建0～4π的行向量，有20个元素，查看其元素分布情况。

Ps: logspace(log10(0),log10(4*pi),20) (2) sort(c,2) %顺序排列 3.1多项式1）f(x)=2x 2+3x+5x+8用向量表示该多项式，并计算f(10)值. 2）根据多项式的根[-0.5 -3+4i -3-4i]创建多项式。

一、填空题1. MA TLAB命令窗口中可用clear 命令清除工作区中的变量；用clc 命令清除命令窗口中的内容。

2. MA TLAB中的运算符包括数学运算符、矩阵运算符、数组运算符。

3 MA TLAB的含义为矩阵运算。

4. MA TLAB中的函数类型有嵌套函数、主函数、子函数、私有函数和匿名函数。

5. MA TLAB中用系统预定义的特殊变量nargin 表示函数输入参数个数。

6. size命令的功能确定数组大小。

7. MA TLAB中用linspace 符号定义单元数组。

8. MA TLAB中用hold on 命令打开图形保持功能。

9 MA TLAB中如果一个变量名为123，该变量名是否合法否（填是或否）。

10. MA TLAB中用inv 函数完成矩阵的求逆运算，用det 函数求矩阵的行列式。

11.已知C={2+5i,’Hi’;1:4,[1 2]} 输入s=C(3) 即s=__'_Hi__'___.12.先输入P=struct(‘name’,’ Jack‘,’num’,43) ，再输入s= 即s=___Jack___.13.当x=[ 1 2 3; 4 5 6] , y=[ 5 8; 5 8 ] 时，__不能__(能﹨不能)使用plot 命令绘图。

14．sym 或syms _能_______(能﹨不能)创建符号矩阵。

15.已知x=3:2:24,则x有__11_个元素。

16.if结构的开始是“if”命令，结束是_end____命令。

17.已知x为一个向量，计算ln（x）的MA TLAB命令是计算_log(x)___。

18.命令：>>subplot(3,3,x)中有__9_个子图。

19.已知s=‘显示“hey”’，则s的元素个数是___9__。

20.function y=f()global WW=2y=f1(5)function y=f()global Wy=w+W创建以上函数文件，在命令窗口中运行“y=f”命令则显示__出错___。

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4.MATLAB 计算机仿真过程中,在装机过程中没有勾选自动控制系统工具箱，将会产生什么后果运行？5. 控制系统的仿真过程是什么？6. 在MATLAB 命名规则中，变量名、函数名是对大小写是否敏感？命名规则是什么？7. 请叙诉数组运算与矩阵运算的区别？8. 怎么提高SIMULINK 系统集成度？二、 根据如下命令画出图形（10分）x=0:0.05:7; title(‘cos(x)’) y1=cos(x); subplot(1 2 2) y2=2*sin(x); plot(x,y2); subplot(1 2 1) title(‘sin(x)’) plot(x,y1);考生班号 学号 姓名 （座位号 ）装订线内不得答题三、 某正弦信号为y=0.8+sin(5πt),试用函数dtrend 对信号进行处理，使之均值为零，输出处理前与处理后的信号曲线。

PART I 教材复习要点第一章 MATLAB 入门测试1.11.MATLAB 的命令窗口的作用是什么？编辑/调试窗口？图象窗口？ MATLAB 命令窗口是MATLAB 起动时第一个看到的窗口，用户可以在命令窗口提示符">>"后面输入命令，这些命令会被立即执行。

命令窗口也可以用来执行M 文件。

编辑/调试窗口是用来新建，修改或调试M 文件的。

图像窗口用来显示MATLAB 的图形输出。

2.列出几种不同的得到MATLAB 帮助的方法。

（1）在命令窗口中输入help <command_name>，本命令将会在命令窗口中显示关于些命令的有信息。

（2）在命令窗口中输入lookfor <keyword>，本命令将会在命令窗口中显示所有的在第一注释行中包含该关键字的命令和函数。

（3）通过在命令窗口输入helpwin 或helpdesk 启动帮助浏览器，或者是在启动板中选择"Help"。

帮助浏览器包含了基于超文本的MATLAB 所有特性的描述，HTML 或PDF 格式的在线手册，这是MATLAB 最全面的帮助资源。

3.什么是工作区？在同一工作区内，你如何决定它里面存储了什么？工作区是命令、M 文件或函数执行时被MATLAB 使用的变量或数组的收集器，所有命令都在命令窗口（所有的脚本文件也是从命令窗口执行）共享公共工作区，因此它们也共享所有变量，工作区的内容可以通过whos 命令来查看，或者通过工作区浏览器来图形化地查看。

4.你怎样清空MATLAB 工作区内的内容？要清除工作区的内容，只需在命令窗口中输入clear 或clear variables 即可。

第二章MATLAB 基础测试2.11.数组,矩阵,向量有什么区别?数组是在内存中被组织成行和列的数据集合，只有一个名称，数据要通过在数组名后面圆括号里加上表示数据所在行和列的数字来访问。

大一matlab考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. MATLAB中用于创建一个3x3的单位矩阵的命令是：A. eye(3)B. ones(3)C. zeros(3)D. identity(3)答案：A2. 下列哪个函数用于计算矩阵的行列式？A. detB. invC. eigD. rank答案：A3. MATLAB中，用于绘制函数f(x)=x^2的图形的命令是：A. plot(x, x^2)B. plot(x^2)C. plot(x, f(x))D. plot(f(x))答案：A4. 以下哪个命令用于计算矩阵的特征值？A. eigB. invC. detD. rank5. MATLAB中，用于求解线性方程组Ax=b的命令是：A. solve(A, b)B. A\bC. b/AD. A/b答案：B6. MATLAB中，用于创建一个1到10的向量的命令是：A. 1:10B. linspace(1, 10)C. ones(1, 10)D. zeros(1, 10)答案：A7. 下列哪个函数用于计算矩阵的逆？A. detB. invC. eigD. rank答案：B8. MATLAB中，用于计算向量元素的总和的命令是：A. sumB. meanC. maxD. min答案：A9. MATLAB中，用于计算两个矩阵的点积的命令是：B. *C. .*D. cross答案：A10. MATLAB中，用于生成一个随机数矩阵的命令是：A. randB. randnC. randiD. randperm答案：A二、填空题（每题3分，共15分）1. MATLAB中，用于创建一个5x5的全零矩阵的命令是____。

答案：zeros(5)2. MATLAB中，用于计算矩阵的秩的命令是____。

答案：rank3. MATLAB中，用于计算向量的范数的命令是____。

答案：norm4. MATLAB中，用于计算矩阵的迹的命令是____。