matlab课后习题答案1到6章
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1 + e2 (2) z = 1 ln( x + 1 + x 2 ) ,其中 x = ⎡⎢ 2⎣-0.45 ⎦2 2 ⎪t 2 - 2t + 1 2 ≤ t <3 ⎨实验一MATLAB 运算基础1. 先求下列表达式的值,然后显示 MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。
(1) z = 2sin 8501221 + 2i ⎤5 ⎥(3) z = e 0.3a - e -0.3asin(a + 0.3) + ln 0.3 + a ,a = -3.0, - 2.9, L , 2.9, 3.03⎧t 2 0 ≤ t < 1 (4) z = ⎪t 2 - 11 ≤ t <2 ,其中 t=0:0.5:2.5 4⎩解:M 文件:z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2))x=[2 1+2*i;-.45 5];z2=1/2*log(x+sqrt(1+x^2))a=-3.0:0.1:3.0;3=(exp(0.3.*a)-exp(-0.3.*a))./2.*sin(a+0.3)+log((0.3+a)./2)t=0:0.5:2.5;z4=(t>=0&t<1).*(t.^2)+(t>=1&t<2).*(t.^2-1)+(t>=2&t<3) .*(t.^2-2*t+1)4.完成下列操作:(1)求[100,999]之间能被21整除的数的个数。
(2)建立一个字符串向量,删除其中的大写字母。
解:(1)结果:m=100:999;n=find(mod(m,21)==0);length(n)ans=43(2).建立一个字符串向量例如:ch='ABC123d4e56Fg9';则要求结果是:ch='ABC123d4e56Fg9';k=find(ch>='A'&ch<='Z');ch(k)=[]ch=⎣O2⨯3⎥,其中E、R、O、S分别为单位矩阵、随机矩阵、零矩S⎦阵和对角阵,试通过数值计算验证A=⎢⎥。
1 数字1.5e 2,1.5e3 中的哪个与1500相同吗?1.5e32 请指出如下5个变量名中,哪些是合法的?abcd-2ﻩ xyz _3ﻩ 3chan ﻩa变量ﻩ A BC De fgh ﻩ2、5是合法的。
3 在MATL AB 环境中,比1大的最小数是多少? 1+ep s4 设 a = -8 , 运行以下三条指令,问运行结果相同吗?为什么?w 1=a^(2/3)ﻩ w2=(a^2)^(1/3)ﻩ w 3=(a^(1/3))^2w1 = -2.0000 + 3.4641i ;w2 = 4.0000 ;w3 =-2.0000 + 3.4641i 5 指令clea r, clf , clc 各有什么用处?cle ar 清除工作空间中所有的变量。
clf 清除当前图形。
clc ﻩ 清除命令窗口中所有显示。
第二章1 说出以下四条指令产生的结果各属于哪种数据类型,是“双精度”对象,还是“符号”符号对象?3/7+0.1双; s ym(3/7+0.1)符; sym('3/7+0.1') 符;; vpa(s ym(3/7+0.1)) 符;2 在不加专门指定的情况下,以下符号表达式中的哪一个变量被认为是自由符号变量.sym('sin(w *t)'),sym('a *exp(-X )'),sym('z*exp (j*th)')s ym var(sym('sin(w*t)'),1) w a z3 (1)试写出求三阶方程05.443=-x 正实根的程序。
注意:只要正实根,不要出现其他根。
(2)试求二阶方程022=+-a ax x 在0>a 时的根。
(1)reset(symengine) ﻩﻩ sy ms x posi tiveﻩs olve (x ^3-44.5)ﻩﻩans =ﻩ (2^(2/3)*89^(1/3))/2(2)求五阶方程022=+-a ax x 的实根syms a p osi tiv eﻩ %注意:关于x 的假设没有去除solve(x^2-a*x +a^2)Wa rning : E xpl ici t solu tion co uld not be found.> In so lv e at 83ans =[ em pty sym ]sym s x cl ea rsym s a positiv eso lve (x^2-a*x+a^2)a ns =a/2 + (3^(1/2)*a *i)/2a/2 - (3^(1/2)*a*i)/24 观察一个数(在此用@记述)在以下四条不同指令作用下的异同。
第一章 5题已知a=4.96,b=8.11,计算)ln(b a eba +-的值。
解:clear clc a=4.96; b=8.11;exp(a-b)/log(a+b) ans =0.0167 6题已知三角形的三边a=9.6,b=13.7, c=19.4,求三角形的面积。
提示:利用海伦公式area =))()((c s b s a s s ---计算,其中S=(A+B+C)/2. 解:clear clc a=9.6; b=13.7; c=19.4; s=(a+b+c)/2area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)) s =21.3500 第二章 8题已知S=1+2+2^2+2^3+……+2^63,求S 的值 解:clear clc S=0;for i=0:1:63 S=S+2^i; end S S =1.8447e+019 9题分别用for 和while 循环结构编写程序,计算∑=-1001n 1n 2)(的值。
解:clear clc s=0;for n=1:100 s=s+(2*n-1); end s s =10000 clear clc n=1; s=0;while n<=100 s=s+(2*n-1); n=n+1; end s s =10000 第三章 2题在同一坐标下绘制函数x ,,2x-,2x xsin(x)在()∏∈,0x 的曲线。
解:clear clcx=0:0.2:pi; y1=x; y2=x.^2; y3=-(x.^2); y4=x.*sin(x);plot(x,y1,'-' ,x,y2,'-' ,x,y3,'-' ,x,y4,'-')0.511.522.53-10-8-6-4-202468109题用不同的线型和颜色在同一坐标内绘制曲线y1=2ex5.0 、y2=sin(2∏x )的图形。
matlab第二版习题答案Matlab是一种强大的数学软件工具,被广泛应用于科学计算、数据分析和工程设计等领域。
对于学习和掌握Matlab的人来说,习题是不可或缺的一部分。
本文将为大家提供Matlab第二版习题的答案,帮助读者更好地理解和应用Matlab。
第一章:基本操作1.1 Matlab的启动和退出启动Matlab的方法有多种,可以通过桌面图标、命令行或者启动器来打开Matlab。
退出Matlab可以直接关闭窗口或者使用命令"exit"。
1.2 Matlab的基本语法Matlab的基本语法与其他编程语言相似,包括变量的定义、运算符的使用、条件语句和循环语句等。
例如,定义一个变量x并赋值为5可以使用语句"x = 5;"。
1.3 Matlab的数据类型Matlab支持多种数据类型,包括数值型、字符型和逻辑型等。
数值型可以是整数或者浮点数,字符型用单引号或双引号表示,逻辑型只有两个值true和false。
第二章:向量和矩阵操作2.1 向量的定义和运算向量是一维数组,可以通过一对方括号来定义。
Matlab提供了丰富的向量运算函数,如加法、减法、乘法和除法等。
2.2 矩阵的定义和运算矩阵是二维数组,可以通过方括号和分号来定义。
Matlab提供了矩阵的加法、减法、乘法、转置和求逆等运算。
2.3 矩阵的索引和切片可以使用索引和切片来访问矩阵中的元素。
索引从1开始,可以使用冒号表示全部元素。
切片可以用来选择矩阵的一部分。
第三章:函数和脚本文件3.1 函数的定义和调用函数是一段独立的代码块,可以接受输入参数并返回输出结果。
在Matlab中,函数的定义以关键字"function"开头,调用函数使用函数名和参数。
3.2 脚本文件的编写和运行脚本文件是一系列Matlab语句的集合,可以保存为.m文件。
通过运行脚本文件,可以一次性执行多个语句,提高效率。
第四章:图形绘制和数据可视化4.1 图形绘制函数Matlab提供了丰富的图形绘制函数,可以绘制线图、散点图、柱状图等。
matlab课后习题及答案详解第1章练习题1.安装matlab时,在选择组件窗口中哪些部分必须勾选,没有勾选的部分以后如何补安装?在安装matlab时,安装内容由选择组件窗口中个复选框是否被勾选来决定,可以根据自己的需要选择安装内容,但基本平台(即matlab选项)必须安装。
第一次安装没有选择的内容在补安装时只需按照安装的过程进行,只是在选择组件时只勾选要补装的组件或工具箱即可。
2.matlab操作方式桌面存有几个窗口?如何并使某个窗口瓦解桌面沦为单一制窗口?又如何将瓦解过来的窗口再次置放至桌面上?与其他计算机语言相比较,matlab语言注重的特点就是什么?matlab系统由那些部分共同组成?在matlab操作桌面上有五个窗口,在每个窗口的右上角有两个小按钮,一个是关闭窗口的close按钮,一个是可以使窗口成为独立窗口的undock按钮,点击undock按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口,在独立窗口的view菜单中选择dock……菜单项就可以将独立的窗口重新防止的桌面上。
matlab具备功能强大、使用方便、输出简便、库函数多样、开放性弱等特点。
matlab系统主要由开发环境、matlab数学函数库、matlab语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。
3.如何设置当前目录和搜寻路径,在当前目录上的文件和在搜寻路径上的文件存有什么区别?命令历史窗口除了可以观测前面键入的命令外,除了什么用途?当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置,搜索路径可以通过选择操作桌面的file菜单中的setpath菜单项来完成。
在没有特别说明的情况下,只有当前目录和搜索路径上的函数和文件能够被matlab运行和调用,如果在当前目录上有与搜索路径上相同文件名的文件时则优先执行当前目录上的文件,如果没有特别说明,数据文件将存储在当前目录上。
命令历史窗口除了用作查阅以前键入的命令外,还可以轻易执行命令历史窗口中选取的内容、将选取的内容拷贝到剪贴板中、将选取内容轻易拷贝到m文件中。
matlab第二版课后习题答案
《MATLAB第二版课后习题答案》
MATLAB是一种强大的数学软件,被广泛应用于工程、科学和金融等领域。
《MATLAB第二版》是一本经典的教材,为了帮助学生更好地掌握MATLAB的使用,书中提供了大量的课后习题。
下面我们将为大家总结一些MATLAB第二版课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 第一章课后习题答案
第一章主要介绍了MATLAB的基本操作,包括变量的定义、矩阵的运算、函数的使用等。
在课后习题中,有一道题目是要求计算一个矩阵的逆矩阵。
答案是使用MATLAB中的inv函数,将原矩阵作为参数传入即可得到逆矩阵。
2. 第二章课后习题答案
第二章介绍了MATLAB中的绘图功能,包括二维和三维图形的绘制。
有一道课后习题是要求绘制一个正弦曲线和余弦曲线,并在同一张图上显示。
答案是使用MATLAB中的plot函数,分别绘制正弦曲线和余弦曲线,并使用legend函数添加图例。
3. 第三章课后习题答案
第三章介绍了MATLAB中的控制流程,包括if语句、for循环和while循环等。
有一道课后习题是要求编写一个程序,计算1到100之间所有偶数的和。
答案是使用for循环遍历1到100之间的所有数,判断是否为偶数并累加。
通过以上几个例子,我们可以看到MATLAB第二版课后习题的答案涵盖了各种基本和高级的操作,对于学习MATLAB是非常有帮助的。
希望大家在学习MATLAB的过程中能够多加练习,掌握更多的技巧和方法。
第1章一、思考题4. (1) B=A(2:5,1:2:5)(2)A(7)=[](3) A=A+30(4)size(A)(5) t(find(t==0))=eps(6)t=reshape(x,3,4)(7)abs('matlab')(8)char(93)5. A=[97,67,34,10;-78,75,65,5;32,5,-23,-59;0,-12,54,7](1) B=A(1:3,:)C=A(:,1:2)D=A(2:4,3:4)E=B*C(2)A(find(A>=50 & A<=100))二、实验题1.x=-74/180*pi;y=-27/180*pi;sin(x*x+y*y)/sqrt(tan(abs(x+y)))+pi2.a=-3.0:0.1:3.0;exp(-0.3*a).*sin(a+0.3)3.x=[2,4;-0.45,5];log(x+sqrt(1+x.*x))/24. A=[3,54,2;34,-45,7;87,90,15];B=[1,-2,67;2,8,74;9,3,0]; (1)A*Bans =129 432 41977 -407 -1052402 591 12489A.*Bans =3 -108 13468 -360 518783 270 0(2) A^3ans =-28917 240246 -4368137883 -259101 27669171333 252504 38673A.^3ans =27 157464 839304 -91125 343658503 729000 3375(3)A/Bans =-5.8845 5.3549 -0.20286.3554 -5.6596 4.3293-6.6325 6.2078 9.0241B/Aans =30.2855 19.2643 -8.561433.4394 21.1547 -9.3974-0.7443 -0.3938 0.2830(4)[A,B]ans =3 54 2 1 -2 6734 -45 7 2 8 7487 90 15 9 3 0[A([1,3],:);B^2]ans =3 54 287 90 15600 183 -81684 282 72615 6 8255.a=1+2i;b=3+4i;c=exp(pi*i/6)c =0.8660 + 0.5000ic+a*b/(a+b)ans =1.6353 + 1.8462i第2章一、思考题3.s=0;for n=0:63s=s+2^n;enddisp(s)n=0:63;s=sum(2.^n)二、实验题1.x=input('输入一个四位整数:');y=[fix(x/1000),mod(fix(x/100),10),mod(fix(x/10),10),mod(x,10)] z=mod((y+7),10)x=z(3)*1000+z(4)*100+z(1)*10+z(2)2.gh=input('输入工号');h=input('输入工时');dj=84;if h>120gz=dj*120+1.15*dj*(h-120);elseif h<60gz=dj*h-700;elsegz=dj*h;endformat bank;display([gh,gz])3.循环结构n=input('input n:');s=0;for k=1:ns=s+1/k^2;enddisplay(sqrt(s*6))向量运算n=input('input n:');k=1:n;display(sqrt(sum(1./k.^2)*6))4.y=0;k=0;while y<3k=k+1;y=y+1/(2*k-1);enddisplay([k-1,y-1/(2*k-1)])5.x0=0;x=1;k=0;a=input('a=');b=input('b=');while abs(x-x0)>=1e-5 && k<500x0=x;x=a/(b+x0);k=k+1;enddisplay([k,x]);display([(-b+sqrt(b^2+4*a))/2,(-b-sqrt(b^2+4*a))/2]);6.y=fun(40)/(fun(30)+fun(20))(1)函数文件fun.mfunction f=fun(n)f=n+log(n^2+5);(2)函数文件fun.mfunction f=fun(n)a=1:n;f=sum(a.*(a+1));第3章一、思考题4.t=0:0.01:1.5;y=sqrt(3)/2*exp(-4*t).*sin(4*sqrt(3)*t+pi/3);5.x=-10:0.01:10;y=linspace(-6,6,size(x,2))z=x.^3+3*x.*y.^2;plot3(x,y,z)6.x=100:100:400;y=100:100:400;z=[636,697,624,478;698,712,630,478;680,674,598,412;662,626,552,334]; [X,Y]=meshgrid(x,y);mesh(X,Y,z)二、实验题1.(1)x=-10:0.01:10;plot(x,x-x.^3/3/2)(2)plot(x,exp(-x.*x/2)/2/pi)(3)x=-8:0.01:8;plot(x,sqrt((64-x.*x)/2))(4)t=0:pi/100:6*pi;plot(t.*sin(t),t.*cos(t))2. (1)x1=linspace(0,1,100);y1=2*x1-0.5;t=linspace(0,pi,100);x=sin(3*t).*cos(t);y=sin(3*t).*sin(t);plot(x1,y1,'r-',x,y,'b:');text(0.4,1,'y=2x-0.5');text(-0.4,0.5,'x=sin(3t)cos(t)');text(-0.4,0.3,'y=sin(3t)sin(t)');(2)subplot(1,2,1);scatter(x1,y1,10)title('y=2x-0.5');subplot(1,2,2);scatter(x,y,10)3.subplot(1,21);x=1:1:100; y=sin(1./x);plot(x,y)subplot(1,2,2);fplot('sin(1/x)',[1,100])4.subplot(2,2,1);bar(t,y);subplot(2,2,2);stairs(t,y);subplot(2,2,3);stem(t,y)subplot(2,2,4);semilogy(t,y);5.theta=linspace(-pi,pi,100);ro=5.*cos(theta)+4;polar(theta,ro);fi=linspace(0,2*pi,100);a=1r=a.*(1+cos(fi));polar(fi,r);6.t=0:pi/20:2*pi;x=exp(-t./20).*cos(t);y=exp(-t./20).*sin(t);z=t; plot3(x,y,z);t=0:0.01:1;x=t;y=t.^2;z=t.^3;plot3(x,y,z);7.x=-30:0.1:0;y=0:0.1:30;[x,y]=meshgrid(x,y);z=10.*sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(1+x.^2+y.^2); meshc(x,y,z);8.x=linspace(-3,3,100);y=linspace(-3,3,100);[x y]=meshgrid(x,y);fxy=-5./(1+x.^2+y.^2);i=find(abs(x)<=0.8 & abs(y)<=0.5);fxy(i)=NaN;surf(x,y,fxy)9.u=linspace(1,10,100);v=linspace(-pi,pi,100);[u,v]=meshgrid(u,v);x=3.*u.*sin(v);y=2.*u.*cos(v);z=4*u.^2;x=3*u.*sin(v);y=2*u.*cos(v);z=4*u.^2;surf(x,y,z);shading interp;light('position',[1,0,1]);10.t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);comet(t,y)第4章一、思考题5.(1)A=eye(3);(2)C=100+(200-100)*rand(5,6);(3)D=1+sqrt(0.2)*randn(1,500);(4)E=ones(size(A));(5)A=A+30*eye(size(A));(6)B=diag(diag(A))二、实验题1.P=pascal(5);H=hilb(5);Dp=det(P);Dh=det(H);Kp=cond(P);Kh=cond(H);P矩阵的性能更好,因为Kp较小2.A=[1,-1,2,3;0,9,3,3;7,-5,0,2;23,6,8,3]B=[3,pi/2,45;32,-76,sqrt(37);5,72,4.5e-4;exp(2),0,97]A1=diag(A);B1=diag(B);A2=triu(A);B2=triu(B);A3=tril(A);B3=tril(B);rA=rank(A);rB=rank(B);nA=norm(A);nb=norm(B);cA=cond(A);cB=cond(B);3.A=[31,1,0;-4,-1,0;4,-8,-2];[V,D]=eig(A);4.A=diag([-1,-1,-1,-1],-1)+diag([-1,-1,-1,-1],1)+diag([2,2,2,2,2]) b=[1,0,0,0,0]';x1=inv(A)*b;x2=A\b;[L,U]=lu(A);x3=U\(L\b);[Q,R]=qr(a);[Q,R]=qr(A);x4=R\(Q\b)R=chol(A);x5=R\(R'\b)5.B=sparse(A);x1=inv(B)*b;x2=B\b;[L,U]=lu(B);x3=U\(L\b);第5章一、思考题3.A=randn(10,5);mean(A)std(A)max(max(A))min(min(A))sum(A,2)sum(sum(A))sort(A,1)sort(A,2,'descend')二、实验题1.A=rand(1,30000);mean(A)std(A)max(A)min(A)size(find(A>0.5))/size(A)2.h=[466,715,950,1422,1635];w=[7.04,4.28,3.40,2.52,2.13];hh=[500,900,1500];ww=interp1(h,w,hh,'spline')3.x=linspace(1,10,50);y=log(x);f=polyfit(x,y,5);yy=polyval(f,x);plot(x,y,'r-',x,yy,'g.')4.N=64; % 采样点数T=5; % 采样时间终点t=linspace(0,T,N); % 给出N个采样时间ti(I=1:N) x=3*exp(-t); % 求各采样点样本值xdt=t(2)-t(1); % 采样周期f=1/dt; % 采样频率(Hz)X=fft(x); % 计算x的快速傅立叶变换XF=X(1:N/2+1); % F(k)=X(k)(k=1:N/2+1) f=f*(0:N/2)/N; % 使频率轴f从零开始plot(f,abs(F),'-*') % 绘制振幅-频率图xlabel('Frequency');ylabel('|F(k)|')5.(1)p1=[1 2 0 0 7];p2=[1 -2];p3=[1 0 0 5 1];p12=conv(p1,p2);p=p12+[zeros(1,size(p12,2)-size(p3,2)),p3];roots(p)(2)A=[-1,4,3;2,1,5;0,5,6];Px=polyval(p,A)Pxm=polyvalm(p,A)6.(1)z=fzero('3*x-sin(x)+1',0)(2)建立函数文件myfun.mfunction F=myfun(X)x=X(1);y=X(2);F(1)=x*x+y*y-9;F(2)=x+y-1;在命令窗口中输入以下命令:x=fsolve(@myfun,[3,0]',optimset('Display','off')) 第6章一、思考题2.fx=inline('1./(1+x.^2)');[I,n]=quad(fx,-100000,100000,1e-3);[I,n]=quadl(fx,-100000,100000,1e-3);x=-100000:0.01:100000;y=1./(1+x.*x);trapz(x,y);3.(1)fx=inline('-2*y+2*x*x+2*x');[t,y]=ode23(fx,[0,0.5],1)(2)fx=inline('y-exp(x)*cos(x)');[t,y]=ode23(fx,[0,3],1)二、实验题1.for x=1:3fx=[x,x^2,x^3;1,2*x,3*x;0,2,6*x];diff(fx)end2.(1)x=0:0.01:1;y=x.^10+10.^x+1./log10(x);dy=diff(y)/0.01;(2)x=0:0.01:1;y=log(1+x);dy=diff(y,2)/0.01;plot(x(1:99),dy)3.(1)fx=inline('x.^2.*sqrt(2*x.*x+3)');quad(fx,1,5)(2)fx=inline('x./sin(x).^2');quad(fx,pi/4,pi/3)(3)fx=inline('abs(cos(x+y))');dblquad(fx,0,pi,0,pi)(4)syms x y ;fx=x*y;int(int(fx,y^2,y+2),-1,2)x 的积分区间为【0,2】时fx=inline('x.*y');dblquad(fx,0,2,-1,2)4.x=0.3:0.2:1.5;y=[0.3895,0.6598,0.9147,1.1611,1.3971,1.6212,1.8325]; trapz(x,y)5.(1)yp=inline('-(1.2+sin(10*x))*y');[t,y]=ode23(yp,[0,5],1);(2)令''3,,21y x y x y x ='==,则可写出原方程的状态方程形式:123233221sin 31)1(2cos 5cos x tx x t t t x x x x x +--++='='='⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-+-=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡'''t x x x t t t x x x cos 00)1(2cos 51sin 311000103212321 建立函数文件ztfun.mfunction y=ztfun(t,x)b=[0;0;cos(t)];y=[0,1,0;0,0,1;-1/(3+sin(t)),-1,5*cos(2*t)/(t+1)^2]*x+b; 解微分方程组[t,y]=ode23(@ztfun,[0,5],[1;0;2]);6.建立函数文件ztfun.mfunction yy=ztfun(t,y)yy=[y(2)*y(3);-y(1)*y(3);-0.51*y(1)*y(2)];解微分方程组[t,y]=ode23(@ztfun,[0,5],[0;1;1])第7章一、思考题3.(1)数值积分fx=inline('exp(x).*(1+exp(x)).^2');quad(fx,0,log(2))符号积分f=sym('exp(x)*(1+exp(x))^2');v=int(f,0,log(2));eval(v)(2)略二、实验题1.A=sym('[1,2,3;x,y,z;3,2,1]')rank(A)inv(A)det(A)2.(1) y=sym('sqrt(x+sqrt(x+sqrt(x)))');y1=diff(y)y2=diff(y,'x',2)(2) syms x y;fxy=sin(x^2*y)*exp(-x^2-y);diff(diff(fxy,x),y)3.(1) syms xint(1/(1+x^4))(2) syms x tint((-2*x*x+1)/(2*x*x-3*x+1)^2,x,cos(t),exp(2*t)) 4.syms n xsymsum(1/(2*n+1)/(2*x+1)^(2*n+1),n,0,inf)symsum(1/(2*n+1)/(2*x+1)^(2*n+1),n,0,5)5.(1) syms xtaylor((exp(x)+exp(-x))/2,5,0)(2) syms a xtaylor(exp(-5*x)*sin(3*x+pi/3),5,a)6.(1)x=solve(sym('x^3+a*x+1=0'))(2) [x y]=solve(sym('sqrt(x^2+y^2)-100=0,3*x+5*y-8=0'))7. 方程转化为: π21'11't y y y y -=+=⎩⎨⎧符号解[y1,y11]=dsolve('Dy=y1,Dy1+y=1-t^2/pi','y(-2)=5,y1(-2)=5','t') 数值解编写函数文件ztfun.mfunction yy=ztfun(t,y)yy=[y(2);1-t^2/pi-y(1)];在命令窗口输入以下命令[t,y]=ode45(@ztfun,[-2,7],[-5;5]);t=linspace(-2,7,49)y2=y8.[x,y]=dsolve('Dx=3*x+4*y,Dy=-4*x+3*y','x(0)=0,y(0)=1')。
matlab课后答案完整版ones表⽰1矩阵zeros表⽰0矩阵ones(4)表⽰4x4的1矩阵zeros(4)表⽰4x4的0矩阵zeros(4,5)表⽰4x5的矩阵eye(10,10)表⽰10x10的单位矩阵rand(4,5)表⽰4x5的伴随矩阵det(a)表⽰计算a的⾏列式inv(a)表⽰计算a的逆矩阵Jordan(a)表⽰求a矩阵的约当标准块rank(a)表⽰求矩阵a的秩[v,d]=eig(a)对⾓矩阵b=a’表⽰求a矩阵的转置矩阵sqrt表⽰求平⽅根exp表⽰⾃然指数函数log⾃然对数函数abs绝对值第⼀章⼀、5(1)b=[97 67 34 10;-78 75 65 5;32 5 -23 -59]; >> c=[97 67;-78 75;32 5;0 -12]; >> d=[65 5;-23 -59;54 7];>> e=b*ce =5271 11574-11336 6641978 3112(2)a=50:1:100⼆、1 、x=-74;y=-27;z=(sin(x.^2+y.^2))/(sqrt(tan(abs(x+y)))+pi) z =-0.09012、a=-3.0:0.1:3.0;>> b=exp(-0.3*a).*sin(a+0.3)y =0.7218 1.0474-0.2180 1.15624、a*b表⽰a矩阵和b矩阵相乘a.*b表⽰a矩阵和b矩阵单个元素相乘A(m,n)表⽰取a矩阵第m⾏,第n列A(m,:)表⽰取a矩阵第m⾏的全部元素A(:,n)表⽰取a矩阵的第n列全部元素A./B表⽰a矩阵除以b矩阵的对应元素,B.\A等价于A./BA.^B表⽰两个矩阵对应元素进⾏乘⽅运算A.^2表⽰a中的每个元素的平⽅A^2表⽰A*A例:x=[1,2,3];y=[4,5,6];z=x.^yz=1 32 729指数可以是标量(如y=2).底数也可以是标量(如x=2)5、a=1+2i;>> b=3+4i;>> c=exp((pi*i)/6)c =0.8660 + 0.5000id=c+a*b/(a+b)d =1.6353 + 1.8462i第⼆章⼆、4、(1)y=0;k=0;>> while y<3k=k+1;>> display([k-1,y-1/(2*k-1)])ans =56.0000 2.9944第三章⼆1(1) x=0:pi/10:2*pi; >> y=x-x.^3/6; >> plot(x,y)1234567-40-35-30-25-20-15-10-505(2)x=0:pi/10:2*pi; y=(exp(-x.^2/2))/2*pi;plot(x,y)012345670.20.40.60.811.21.41.6(3)x=-8:0.01:8; y=sqrt((64-x.^2)/2);plot(x,y)-8-6-4-2024680123456(4)t=0:0.1:8*pi; >> x=t.*sin(t); >> y=t.*cos(t);-25-20-15-10-50510152025-30-20-10102030例3.4x=0:pi/100:2*pi; y1=exp(-0.5*x);y2=exp(-0.5*x).*sin(2*x); plot(x,y1,x,y2)>> title('x from 0 to 2{\pi} '); >> xlabel('variable x'); >> ylabel('variable y'); >> text(1.5,0.5,'曲线y1=e^(-0.5x)'); >> text(3,0.1,'曲线y2=cos(4{\pi}x)e^{-0.5x}'); >> legend('y1','y2')1234567-0.4-0.20.20.40.60.81x from 0 to 2πvariable xv a r i a b l e y曲线y1=e (-0.5x)曲线y2=cos(4πx)e -0.5xy1y22、(1)y1=2*x-0.5;t=linspace(0,pi,100); x=sin(3*t).*cos(t); y=sin(3*t).*sin(t);>> k=find(abs(y-x)<1e-2); >> t1=t(k) t1 =0 0.7933 1.04722.0944>> z=sin(3.*(t1)).*cos(t1) z =0 0.4841 0.0000 0.0000 -0.0000>> plot(t,x,t,y,'k:',t1,z,'bp');0.511.522.533.5-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81(2)subplot(1,2,1); >> scatter(x1,y1,10); >> title('y=2x-0.5'); >> subplot(1,2,2); >> scatter(x,y,10)-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.63、subplot(1,2,1); x=0:0.01:pi; y=sin(1./x); plot(x,y)subplot(1,2,2);fplot('sin(1./x)',[1,100])1234-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81204060801000.10.20.30.44、t=0:pi:2*pi; y=1./(1+exp(-t));subplot(2,2,1);%图形窗⼝的分割bar(t,'group'); %绘制柱形图(分组) subplot(2,2,2);barh(t,'stack');%绘制柱形图(堆积) subplot(2,2,3);loglog(t,y); %函数使⽤全对数坐标,x,y 均采⽤常⽤对数刻度 subplot(2,2,4); semilogy(t,y); %函数使⽤半对数坐标,y 轴为常⽤对数刻度,x 轴仍为线性刻度1230246802468123100.5100.710-0.01810-0.0010246810-0.310-0.210-0.15、(1)theta=linspace(-pi,pi,100); ro=5.*cos(theta)+4; polar(theta,ro); (2)x=linspace(0,2*pi,100);a=1>> r=a.*(1+cos(x)); polar(x,r);3021060240902701203001503301806、(1)t=0:pi/10:2*pi;>> x=exp((-t)/20).*cos(t); >> y=exp((-t)/20).*sin(t); >> z=t; >> plot3(x,y,z);-1-0.50.51-1-0.50.5102468(2)t=0:0.01:1; x=t;>> y=t.^2; >> z=t.^3;>> plot3(x,y,z);0.20.40.60.800.20.40.60.817、x=-30:0.1:0; >> y=0:0.1:30;>> [x,y]=meshgrid(x,y); >>z=10.*sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(1+x.^2+y.^2);>> meshc(x,y,z);绘制曲⾯图和等⾼线-30-20-10102030-4-202468、x=linspace(-3,3,100); >> y=linspace(-3,3,100); >> [x y]=meshgrid(x,y); %可以将向量转化为矩阵 >> fxy=-5./(1+x.^2+y.^2); >> i=find(abs(x)<=0.8 & abs(y)<=0.5); >> fxy(i)=NaN; >>surf(x,y,fxy) %绘制三维曲⾯图-4-224-4-224-4-3-2-19、u=linspace(1,10,100); v=linspace(-pi,pi,100);[u v]=meshgrid(u,v); x=3.*u.*sin(v); y=2.*u.*cos(v); z=4*u.^2; surf(x,y,z); shading interp;-40-20-1010200100200300400第五章⼆1、a=rand(1,30000);mean(a) %求平均数 ans =0.5010 >>b=std(a) %求标准差 b =0.2882 >> c=max(a) c =0.9999 >> d=min(a) d =3.5706e-005size(find(a>0.5))/size(a) %求⼤于0.5的随机数个数占总数的百分⽐ans =0.50322、h=[466,715,950,1422,1635]; >> w=[7.04,4.28,3.40,2.52,2.13]; >> hh=[500,900,1500]; >> ww=interp1(h,w,hh,'spline')ww =6.4903 3.5226 2.3845 3、x=linspace(1,10,50); y=log(x);f=polyfit(x,y,5); %求曲线的拟合 >> yy=polyval(f,x); >> plot(x,y,'r-',x,yy,'g.') 123456789100.511.522.55、(1)、(2) p1=[1,2,0,7]; p2=[1,-2]; p3=[1,0,5,1]; p12=conv(p1,p2); >>p=p12+[zeros(1,size(p12,2)-size(p3,2)),p3]; >> roots(p) ans =-3.4656 0.6128 + 1.6278i 0.6128 - 1.6278i 1.2400-29 291 95 19 -3 697 -13 697 1427 >>y2=polyvalm(p,a)%以矩阵a 为⾃变量 y2 =391 2084 3273 502 2693 4207 720 3775 5892 6、(1)z=fzero('3*x-sin(x)+1',0) %求x=0时附近的根 z =-0.4903 第⼋章⼆、2t=0:pi/20:2*pi; x=sin(t); y=cos(t); x1=sin(7*t); y1=cos(7*t);h=plot(x,y,x1,y1);set(h,'marker','x','linewidth',2); set(gca,'xtick',-1:0.1:1); title('篮筐')-1-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.40.50.60.70.80.91 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81篮筐3、x=0:pi/10:5*pi;y=exp(-0.2*x).*cos(x)+2; h=plot(x,y);set(gca,'color','red','linestyle','-','linewidth',3);text(5,2.4,'y=exp(-0.2*x).*cos(x)+2');02468101214161.41.61.822.22.42.62.83y=exp(-0.2*x).*cos(x)+24、t=-pi:pi/100:pi; x=cos(t); y=sin(t); z=t;h=plot(t,x,t,y,t,z);set(h,'linestyle','-','linewidth',3);-4-3-2-101234-4-3-2-101234字符串例ch='Welcome to Beijing';subch=ch(12:18) 选12~18个字符串(空格也算)ans =WELCOME TO BEIJING >> length(k)统计⼩写字母的个数ans = 14 例:已知y=1-1/2+1/3-1/4.........-1/100求y 的值y=0; >> n=100; >> for i=1:100; y=y+(-1)^(i-1)/i; end>> disp(y)0.6882绘制⼆维曲线图x=0:pi/100:2*pi; >> y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); >> y2=1.5*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); >> plotyy(x,y1,x,y2); 7-0.20.20123456-202绘制三维图像例:x=sint+tcost y=cost-tsint z=tt=0:pi/10:10*pi; x=sin(t)+t.*cos(t); y=cos(t)-t.*sin(t); z=t; plot3(x,y,z); axis([-30 30 -30 30 0 35]); 坐标轴的最⼤值与最⼩值title('line in 3-D space'); 图形的题⽬ >> xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z'); 标注坐标>> grid on; 加⽹格线 -30-20-10102030-20205101520253035xline in 3-D spaceyz三维例]2/,0[],,0[,cos sin 22ππ∈∈+=y x y x z [x,y]=meshgrid(0:pi/100:pi,0:pi/100:pi/2);>> z=sin(x.^2)+cos(y.^2);>> mesh(x,y,z);>> axis([0 4 0 1.8 -1.5 1.5]); 012340.511.5-1.5-1-0.500.511.5例3.16t=0:pi/20:2*pi; subplot(1,2,1);[x,y,z]=cylinder(sin(t),30);surf(x,y,z); 绘制三维曲⾯图subplot(1,2,2);>> [x,y,z]=peaks(100);>> mesh(x,y,z); 绘制三维⽹格图-11-10100.20.40.60.81-55-505-10-5510多项式求导例:f(x)=1/x^2+5 p=[1];>> q=[1,0,5];>> [p,q]=polyder(p,q)注:c=conv(a,b) 表⽰a 多项式与b 多项式乘积[p,r]=deconv(a,b) 表⽰a 多项式与b 多项式相除其中p 为商向量 r 为余数向量p=polyder(p) 表⽰求p 的导数 p=poleder(p,q) 表⽰求p 乘以q 的导数[p,q]=poleder(p,q) 表⽰p 除以q 的导数多项式求根例:f(x)=2x^4-12x^3+3x^2+5 p=[2,-12,3,0,5]; >> x=roots(p); >> p=[2,-12,3,0,5]; x=roots(p) 求⽅程f(x)=0的根 x =5.7246 0.8997 -0.3122 + 0.6229i -0.3122 - 0.6229i>> g=poly(x) 已知多项式的根求多项式 g =1.0000 -6.0000 1.5000 -0.00002.5000符号求导例7.3x=a(t-tsint)y=b(1-cost) 求y 对x 的⼀阶导数 syms x y a b t;>> f21=a*(t-sin(t)); >> f22=b*(1-cos(t));>> diff(f22)/diff(f21) 求y 对x 的⼀阶导数ans =b*sin(t)/a/(1-cos(t))注:diff(f1,x,2) 表⽰f1对x 的⼆阶导数diff (f3,x )表⽰z 对x 的偏导 diff (f3,y )表⽰z 对y 的偏导求不定积分int(f) 求f 的不定积分 f1=int(f,a,b) 求f 在a ,b 之间的定积分eval (f1)计算积分值符号求极限例7.2 syms x h>> f=(sin(x+h)-sin(x))/h;>> limit(f,h,0) h 趋向于0ans =cos(x)例2f=sym('(1+t/x)^x');limit(f,inf) f趋向于⽆穷ans =exp(t)例3f=sym('x*(sqrt(x^2+1)-x)');limit(f,sym('x'),inf,'left') x 趋向于正⽆穷ans =1/2⼤⼩写ch='Welcome to Beijing';subch=ch(12:18)subch =Beijing>> k=find(ch>='A'&ch<='Z'); ch(k)=ch(k)-('A'-'a');>> char(ch)ans =welcome to beijing>> length(k)ans =2。
第2章 MATLAB 矩阵运算基础2.1 在MATLAB 中如何建立矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡194375,并将其赋予变量a ? >> a=[5 7 3;4 9 1]2.5 计算矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡897473535与⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡638976242之和。
>> a=[5 3 5;3 7 4;7 9 8];>> b=[2 4 2;6 7 9;8 3 6]; >> a+b ans =7 7 7 9 14 13 15 12 142.6 求⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-+-+-++=i 44i 93i 49i 67i 23i 57i 41i 72i 53i 84x 的共轭转置。
>> x=[4+8i 3+5i 2-7i 1+4i 7-5i;3+2i 7-6i 9+4i 3-9i 4+4i];>> x’ ans =4.0000 - 8.0000i 3.0000 - 2.0000i 3.0000 -5.0000i 7.0000 +6.0000i 2.0000 +7.0000i 9.0000 - 4.0000i 1.0000 - 4.0000i 3.0000 + 9.0000i 7.0000 + 5.0000i 4.0000 - 4.0000i2.7 计算⎥⎦⎤⎢⎣⎡=572396a 与⎥⎦⎤⎢⎣⎡=864142b 的数组乘积。
>> a=[6 9 3;2 7 5];>> b=[2 4 1;4 6 8]; >> a.*b ans =12 36 3 8 42 402.9 对于B AX =,如果⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=753467294A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=282637B ,求解X 。
>> A=[4 9 2;7 6 4;3 5 7];>> B=[37 26 28]’;-0.5118 4.0427 1.33182.10 已知:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321a ,分别计算a 的数组平方和矩阵平方,并观察其结果。
欢迎共阅习题二1.如何理解“矩阵是MATLAB 最基本的数据对象”? 答:因为向量可以看成是仅有一行或一列的矩阵,单个数据(标量)可以看成是仅含一个元素的矩阵,故向量和单个数据都可以作为矩阵的特例来处理。
(2) 删除矩阵A 的第7号元素。
答:A(7)=[](3) 将矩阵A 的每个元素值加30。
答:A=A+30;(4) 求矩阵A 的大小和维数。
答:size(A);ndims(A);(5) 将向量 t 的0元素用机器零来代替。
答:t(find(t==0))=eps; (6) 将含有12个元素的向量 x 转换成34⨯矩阵。
答:reshape(x,3,4); (7) 求一个字符串的ASCII码。
答:abs(‘123’); 或E 。
答:B=A(1:3,:); C=A(:,1:2); D=A(2:4,3:4);E=B*C;(2) 分别求E<D 、E&D 、E|D 、~E|~D 和find(A>=10&A<25)。
答:E<D=010001⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,E&D=110111⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,11⎡⎤⎢⎥答:student(1).id='0001';student(1).name='Tom'; student(1).major='computer';student(1).grade=[89,78,67,90,86,85]; 8.建立单元矩阵B 并回答有关问题。
B{1,1}=1;B{1,2}='Brenden';B{2,1}=reshape(1:9,3,3); B{2,2}={12,34,2;54,21,3;4 ,23,67};(1)size(B)和ndims(B)的值分别是多少?答:size(B) 的值为2, 2。
ndims(B) 的值为2。
(2)B(2)和B(4)的值分别是(2)建立5×6随机矩阵A,其元素为[100,200]范围内的随机整数。
答:round(100+(200-100)*ra nd(5,6));(3)产生均值为1,方差为0.2的500个正态分布的随机数。
答:1+sqrt(0.2)*randn(5,100);(4)产生和A同样大小的幺矩阵。
答:ones(size(A));(5)将矩阵A对角线的元素加30。
答:A+eye(size(A))*30;(6)从矩阵A提取主对角方程组的解为x=6.000026.666727.3333-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦5.求下列矩阵的主对角线元素、上三角阵、下三角阵、秩、范数、条件数和迹。
(1)112351423052111509A-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦(2)0.43432B⎡⎤=⎢⎥⎦答:[V,D]=eig(A);习题四1.从键盘输入一个4位整数,按如下规则加密后输出。
加密规则:每位数字都加上7,然后用和除以10的余数取代该数字;再把第一位与第三位交换,第二位与第四位交换。
答:a=input('请输入4位整数:');A=[a/1000,a/100,a/10,a ];A=fix(rem(A,10));A=rem(A+7,10);b=A(3)*1000+A(4)*100+A( 1)*10+A(2);disp(['加密后的值为:',num2str(b)]);case {1,2}y=a*x^2+b*x+c;case num2cell(3:6)y=a*((sin(b))^c)+x;case num2cell(7:10)y=log(abs(b+c/x));enddisp(['y=',num2str(y)]); 3.产生20个两位随机整数,输出其中小于平均值的偶数。
答:A=fix(10+89*rand(1,20));sum=0;for i=1:20sum=sum+A(i);endB=A(find(A<(sum/20)));C=B(find(rem(B,2)==0));for i=1:5A(i)=input(['请输入第', num2str(i), '数:']);enddisp(['最大数为:',num2str(max(A))]);disp(['最小数为:',num2str(min(A))]);5.已知:236312222s=+++++,分别用循环结构和调用MATLAB的sum函数求s的值。
答:(1) 用循环结构实现:s=0;for i=0:6311((ln2nn++++=()4+=1()43n+++=(2)(2(21)(2nn⎛⨯-⨯⎝要求分别用循环结构和向量运算(使用sum或prod函数)来实现。
答:(1) 用循环结构实现:sum=0;for k=1:100sum=sum+(-1)^(k+1)/k;end sum使用sum 函数: x=[];for k=1:10000x=[x, (-1)^(k+1)/k];end sum(x)end sum(x)(4) 用循环结构实现: t=1; for k=1:100t=t*(((2*k)*(2*k))/((2*k-1)*(2*k+1)));end t使用prod 函数实现: x=[]; for k=1:100x=[x,((2*k)*(2*k))/((2*k-1)*(2*k+1))];end prod(x)7. 编写一个函数文件,求小于任意自然数n 的斐波那契(Fibnacci )数列各项。
斐波那契数列定义如下: B=input('请输入矩阵B :'); [x, y]=myfnc(A, B); if length(x)==0display('两矩阵的维数不匹配,无法进行乘积运算!');elsedisp('矩阵A 和矩阵B 的乘积为:'); xenddisp('矩阵A 和矩阵B 的点乘为:');y9.先用函数的递归调用定义一个函数文件求1nmi i=∑,然后调用该函数文件求1005010for j=1:4ifrem(k(j),2)~=0s=s+k(j);end endends答:执行结果为s=108②命令文件exe.m执行后的结果为:x =4 12 20y=2 4 6第五章1. (1) x=-10:0.1:10;rho=pi/3.*theta.^2;polar(theta,rho)3.(1)t=0:pi/100:2*pi;x=cos(t);y=sin(t);z=t;plot3(x,y,z) (2)u=0:pi/100:2*pi;v=0:pi/100:2*pi;x=(1+cos(u)).*cos(v);y=(1+cos(u)).*sin(v);z=sin(u);plot3(x,y,z)(3)(4)5.素的和sum(B) ;A全部元素之和(4)sort(A) ;A的每列元素按升序排列sort(A,2,’descend’) ;A的每行元素按将序排列2.(1)(2)X=[1 4 9 16 25 36 49 64 81100];Y=1:10;X1=1:100;Y1=interp1(X,Y,X1,'cubic')3.x=[165 123 150 123 141];y=[187 126 172 125 148];P=polyfit(x,y,3)(3)i=0:10;xi=0.2*i;polyval(P,xi)ans =-2.0000 -2.3920-2.6112 -1.7024 2.710415.0000 42.1120 94.1408184.9056 332.5264560.00005.(1)建立函数文件:function f=fxy(u)x=u(1);y=u(2);f=3.*x.^2+2*x.*y+y.^2在命令窗口中输入以下命令:[U,fmin]=fminsearch('fxy',[1,1])x=1:3;f=inline('sqrt(x.^2+1)');dx=diff(f([x,4]))结果:dx =0.8219 0.92620.96087.(1)f=inline('sin(x).^5.*sin(5*x)'); quad(f,0,pi)ans =0.0982(2)f=inline('(1+x.^2)./(1+x.^4)');quad(f,-1,1)ans =2.2214(3)f=inline('x.*sin(x)./(1+cos(x).^2)f=f*(0:N/2)/N; %使频率轴f从0开始plot(f,abs(F)) %绘制振幅-频率图9.(1)矩阵求逆法:A=[2 3 5;3 7 4;1 -7 1];b=[10;3;5];x=inv(A)*bx =-1.8060-0.53733.0448矩阵除法法:A=[2 3 5;3 7 4;1 -7 1];b=[10;3;5];x=A\bx =disp('原方程组有无穷个解,特解为x,齐次方程组的基础解系为y');x=A\b;y=null(A,'r');enddisp('方程组无解');x=[];endelsedisp('原方程组有零解x');x=zeros(n,1);if rank(A)<ndisp('方程组有无穷个解,基础解系为y');y=null(A,'r');endend程序:A=[2 1 -1 1;4 2 -2 1;2 1 -1 -1];x=fzero(f,1.5)x =1.673812.函数文件:function f=fxy(u)x=u(1)y=u(2)f(1)=x-0.6*sin(x)-0.3*cos(y) f(2)=y-0.6*cos(x)+0.3*sin(y)在命令窗口输入以下命令:x=fsolve('fxy',[0.5,0.5],optimset ('Display','off'))结果:x =0.6354 0.373415.A=[-1 2 0;-1 2 -1;-1 2 -1;-1 2 -1;0 2 -1];。