matlab1-8章課后作業(yè)(共29頁)

1、 MATLAB基礎(chǔ)教程 18章作業(yè)Matlab第一章1.闡述Matlab的功能Matlab作為一種高級計算軟件，是進行算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的交互式應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，已被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域。Matlab的基本功能包括：數(shù)學(xué)計算功能、圖形化顯示功能、M語言編程功能、編譯功能、圖形用戶界面開發(fā)功能、Simulink建模仿真功能、自動代碼生成功能。Matlab第二章1創(chuàng)建double的變量，并進行計算。(1) a=87，b=190，計算 a+b、a-b、a*b。(2)創(chuàng)建 uint8 類型的變量，數(shù)值與(1)中相同，進行相同的計算。 a=87,b=190a = 87b = 190 a

2、+bans = 277 a-bans = -103 a*bans = 16530 c=uint8(87), d=uint8(190)c = 87d = 190 c+dans = 255 c-dans = 0 c*dans = 2552.計算(1)sin(60) (2)e3(3)cos(3/4) sind(60)ans = 0.8660 exp(3)ans = 20.0855 cos(3*pi/4)ans = -0.70713.設(shè)u=2，v=3，計算：(1) (2) (3) u=2; v=3; 4*u*v/log(v)ans = 21.8457 (exp(u)+v)2/(v2-u)ans = 1

3、5.4189 sqrt(u-3*v)/(u*v)ans = 0 + 0.4410i4.計算如下表達式：(1) (2) (3-5*i)*(4+2*i)ans = 22.0000 -14.0000i sin(2-8*i)ans = 1.3553e+003 +6.2026e+002i5.判斷下面語句的運算結(jié)果。(1) 4 20(2) 4 = 20(3) 4 = 20(4) 4 = 20(5) b 4 4 4=20ans = 0 4=20ans = 1 bb(2)ab&bc(4)a=d(5)a|bc(6)d a=39,b=58,c=3,d=7a = 39b = 58c = 3d = 7 abans =

4、 0 a ab&bcans = 0 a=dans = 0 a|bcans = 1 dans = 17.編寫腳本，計算上面第2題中的表達式。%計算表達式的值并顯示disp(sin(60)=);disp(sind(60);disp(exp(3)=);disp(exp(3);disp(cos(3*pi/4)=);disp(cos(3*pi/4);8.編寫腳本，輸出上面第6題中的表達式的值。%計算表達式的值并顯示a=39;b=58;c=3;d=7;disp(ab),disp(ab);disp(ac),disp(ab&bc),disp(ab&bc)disp(a=d),disp(a=d);disp(a|b

5、c),disp(a|bc);disp(d),disp(d);Matlab第三章1.在命令提示符下輸入以下兩條命令： x = 9 3 0 6 3 y = mod(sqrt(length(x+5).*1 2 3 4 5)*5),3)求y值為多少？x = 9 3 0 6 3y = 22.在MATLAB中運行以下命令：a = 3, 7, 2, 7, 9, 3, 4, 1, 6;b = 7;a(4) = ;vec1 = a=b;vec2 = mod(a,2)=0;c = sum(vec1);vec3 = vec1+vec2;d = vec3.*a;vec4 = find(a 5);e = a(vec4)

6、 + 5;vec5 = find(a cc = 1 dd = 0 7 2 0 0 4 0 6 ee = 12 14 11 ff = 1 9 25 36 493.向量操作時Matlab的主要部分,使用給出的向量來做下面的練習(xí).Vec=4 5 2 8 4 7 2 64 2 57 2 45 7 43 2 5 7 3 3 6253 3 4 3 0 -65 -343(1)創(chuàng)建一個新的向量vecR,使其成為vec的轉(zhuǎn)置.(2)創(chuàng)建一個新的向量vecB,使其成為vec前半部分與后半部分對換的結(jié)果.(3)創(chuàng)建一個新的向量vecS,使其包含vec中所有小于45的元素,且按vec中的順序排列.(4)創(chuàng)建一個新的向

7、量vec3R,使其從vec中最后一個元素開始,間隔3個元素取一個元素,直到第一個元素為止.(5)創(chuàng)建一個新的向量vecN,使其包含vec中所有等于2或4 的元素的索引值.(6)創(chuàng)建一個新的向量vecG,使其包含vec中去掉索引值為奇數(shù)且取值為2或4的元素后的所有元素. vecR=vecvecR = 4 5 2 8 4 7 2 64 2 57 2 45 7 43 2 5 7 3 3 6253 3 4 3 0 -65 -34 vec1=vec(1:13)vec1 = 4 5 2 8 4 7 2 64 2 57 2 45 7 vec2=vec(14:26)vec2 = Columns 1 throu

8、gh 8 43 2 5 7 3 3 6253 3 Columns 9 through 13 4 3 0 -65 -34 vecB=vec2 vec1vecB = Columns 1 through 8 43 2 5 7 3 3 6253 3 Columns 9 through 16 4 3 0 -65 -34 4 5 2 Columns 17 through 24 8 4 7 2 64 2 57 2 Columns 25 through 26 45 7 small=vec vecS=vec(small)vecS = Columns 1 through 17 4 5 2 8 4 7 2 2 2

9、7 43 2 5 7 3 3 3 Columns 18 through 22 4 3 0 -65 -34 vec3R=vec(end:-3:1)vec3R = Columns 1 through 8 -34 3 6253 7 43 2 64 4 Column 9 5 vecN=find(vec=2|vec=4)vecN = 1 3 5 7 9 11 15 22 value=vecN(find(mod(vecN,2)value = 1 3 5 7 9 11 15 vec(value)=0vec = Columns 1 through 8 0 5 0 8 0 7 0 64 Columns 9 th

10、rough 16 0 57 0 45 7 43 0 5 Columns 17 through 24 7 3 3 6253 3 4 3 0 Columns 25 through 26 -65 -34 vec(vec=0)=vec = Columns 1 through 8 5 8 7 64 57 45 7 43 Columns 9 through 16 5 7 3 3 6253 3 4 3 Columns 17 through 18 -65 -34 vecG=vecvecG = Columns 1 through 8 5 8 7 64 57 45 7 43 Columns 9 through 1

11、6 5 7 3 3 6253 3 4 3 Columns 17 through 18 -65 -344.給定一下3個向量:nums1=7 1 3 5 32 12 1 99 10 24nums2=54 1 456 9 20 45 48 72 61 32 10 94 11nums3=44 11 25 41 84 77 998 85 2 3 15編寫腳本文件創(chuàng)建相應(yīng)的3個向量,newNum1、newNum2、newNum3,分別包含以上3個向量中從第一個元素開始且間隔取值的元素。%取向量索引為奇數(shù)的值clearclcnums1=7 1 3 5 32 12 1 99 10 24;nums2=54 1

12、456 9 20 45 48 72 61 32 10 94 11;nums3=44 11 25 41 84 77 998 85 2 3 15;x1=find(mod(find(nums1),2)=1);%向量1values1=nums1(x1);newNums1=values1;disp(nums1=);disp(nums1);disp(newNums1=);disp(newNums1);x2=find(mod(find(nums2),2)=1);%向量2values2=nums2(x2);newNums2=values2;disp(nums2=);disp(nums2);disp(newNu

13、ms2=);disp(newNums2);x3=find(mod(find(nums3),2)=1);%向量3values3=nums3(x3);newNums3=values3;disp(nums3=);disp(nums3);disp(newNums3=);disp(newNums3);Matlab第四章1. 有如下數(shù)據(jù)：X11.11.21.31.4y1.000001.233681.552711.993722.61170利用本章介紹的幾種插值方法對其進行插值，得到每隔0.05的結(jié)果。%4種插值方法x=1 1.1 1.2 1.3 1.4; %x與y的值y=1.00000 1.23368 1.

14、55271 1.99372 2.61170;length_of_x=length(x);scalar_x=x(1):0.05:x(length_of_x);length_of_sx=length(scalar_x);for i=1:length_of_sx %定義4種方法 y_nearest(i)=interp1(x,y,scalar_x(i),nearest); y_liner(i)=interp1(x,y,scalar_x(i),liner); y_spline(i)=interp1(x,y,scalar_x(i),spline); y_cubic(i)=interp1(x,y,scala

15、r_x(i),cubic);endsubplot(2,2,1),plot(x,y,*),hold on,plot(scalar_x,y_nearest),title(nearest); %輸出subplot(2,2,2),plot(x,y,*),hold on,plot(scalar_x,y_liner),title(linear);subplot(2,2,3),plot(x,y,*),hold on,plot(scalar_x,y_spline),title(spline);subplot(2,2,4),plot(x,y,*),hold on,plot(scalar_x,y_cubic),t

16、itle(cubic);2. 2. 求下列函數(shù)的解，并繪制圖形。(1) y=ex-x5，初始點為x=8.(2) y=xsin(x) y=(x)exp(x)-x5; x=fzero(y,8)x = 12.7132 fplot(y,10,14); hold on plot(x,y(x),r*)y=(x)x*sin(x); x=fzero(y,0)x = 03.求下列函數(shù)的極值。(1) z=x2-(y-1)2(2) z=(x-y+1)2 z=(x)x(1)2-(x(2)-1)2; x,fvalue=fminsearch(z,-1,1) Exiting: Maximum number of funct

17、ion evaluations has been exceeded - increase MaxFunEvals option. Current function value: -29278786696692084000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000 x = 1.0e+043 * 1.1138 1.2383fvalue = -2.9279e+085 z = (x)(x(1)-x(2)+1)2; x,fvalue=fminsearch(z,-1,1)x = -1.2073 -0.2

18、073fvalue = 1.9045e-0224.計算下列積分。(1) (2) f = (x)x+x.3+x.5; q = quad(f,-1,1)q = 2.2204e-016 f= (x,y)sin(y).*(x+y)./(x.2+4); q = dblquad(f,1,10,1,10)q =5.5254Matlab第五章1.編制一個腳本，查找給定字符串中指定字符出現(xiàn)的次數(shù)和位置.%查找給定字符串中指定字符出現(xiàn)的次數(shù)和位置 letter=a; %指定字符string=I have a long string; %給定字符串places=findstr(string,letter); %位置

19、times=length(places); %次數(shù)disp(places are :);disp(places);disp(times are :);disp(times);2.編寫一個腳本，判斷輸入字符串中每個單詞的首字母是否為大寫，若不是則將其修改為大寫，其他字母為小寫.%將每個單詞首字母變?yōu)榇髮?str = I have a long string;disp(str);nlength = length(str);for k=1:nlength if (k=1 | isspace(str(k-1) & (str(k)=a) str(k) = char(double(str(k) - 32)

20、; endenddisp(str);3.創(chuàng)建 22 單元數(shù)組，第 1、2 個元素為字符串，第三個元素為整型變量，第四個元素為雙精度（double）類型，并將其用圖形表示. A=cell(2,2)A = A(1,1)=string1; A(1,2)=string2; A(2,1)=uint8(100); A(2,2)=double(60); cellplot(A)4.創(chuàng)建一個結(jié)構(gòu)體，用于統(tǒng)計學(xué)生的情況，包括學(xué)生的姓名、學(xué)號、各科成績等。然后使用該結(jié)構(gòu)體對一個班級的學(xué)生成績進行管理，如計算總分、平均分、排列名次等. student=struct(name,Ann,Bob,Cilly,number,

21、1,2,3,grade,90,60,85)student = 1x3 struct array with fields: name number grade student(1)ans = name: Ann number: 1 grade: 90 student(2)ans = name: Bob number: 2 grade: 60 student(3)ans = name: Cilly number: 3 grade: 85 total=student(1).grade+student(2).grade+student(3).gradetotal = 235 average=total

22、/3average = 78.3333 new,index=sort(student.grade,descend)new = 90 85 60index = 1 3 2Matlab第六章1.假設(shè)x = -3, 0, 0, 2, 5, 8且y = -5, -2,0, 3, 4, 10。通過手算得到以下運算的結(jié)果，并使用MATLAB檢驗計算的結(jié)果。（1） z = y x = -3, 0, 0, 2, 5, 8x = -3 0 0 2 5 8 y = -5, -2,0, 3, 4, 10y = -5 -2 0 3 4 10 z1 = y z2 = x&yz2 = 1 0 0 1 1 1 z3 = x

23、|yz3 = 1 1 0 1 1 1 z4 = xor(x,y)z4 = 0 1 0 0 0 02. 在MATLAB中使用一個循環(huán)確定：如果用戶最初在一個銀行帳戶中存儲$10000，并且在每年的年終再存儲$10000(銀行每年支付6%的利息)，那么賬戶上要積累$1000000要需要多長時間。%銀行存款計算 a=10000;%本金b=10000;%每年新增存款sum=0;%存款總和i=1;sum=sum+a;while sum s=50556070707580809055s = 50 55 60 70 70 75 80 80 90 55 for i=2:1:10p(i)=s(i-1);end p

24、p = 0 50 55 60 70 70 75 80 80 90 l=50 0 0 0 0 0 0 0 0 0l =50 0 0 0 0 0 0 0 0 0 for n=2:1:10l(n)=l(n-1)+p(n)-s(n);end ll =50 45 40 30 30 25 20 20 10 45 l=30 0 0 0 0 0 0 0 0 0l = 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 for n=2:1:10l(n)=l(n-1)+p(n)-s(n);end ll = 30 25 20 10 10 5 0 0 -10 25周12345庫存量(1)5050454030庫存量(2)3025

25、202010周678910庫存量(1)3030252010庫存量(2)10500( f = sym(sin(x)+x);2.計算習(xí)題1中表達式在處的值，并將結(jié)果設(shè)置為以下 5 種精度：小數(shù)點之后 1 位、2 位、5 位、10位和20位有效數(shù)字。 digits(2) vpa(subs(f,pi/6)ans =1.0 digits(3) vpa(subs(f,pi/6)ans =1.02 digits(6) vpa(subs(f,pi/6)ans =1.0236 digits(11) vpa(subs(f,pi/6)ans =1.0235987756 digits(21) vpa(subs(f,p

26、i/6)ans =1.023598775598298704643.設(shè)x為符號變量，f(x)=x4+x2+1，g(x)=x3+4x2+5x+8，試進行如下運算：（1）f(x)+g(x)（2）f(x)*g(x)（3）求g(x)的反函數(shù)（4）求g以f(x)為自變量的復(fù)合函數(shù) f = sym(x4 + x2 + 1);g = sym(x3 + 4*x2 + 5*x + 8); f+gans =x4 + x3 + 5*x2 + 5*x + 9 f*gans =(x4 + x2 + 1)*(x3 + 4*x2 + 5*x + 8) finverse(g)Warning: Functional invers

27、e is not unique. In D:Program FilesMATLABR2011atoolboxsymbolicsymbolicsymengine.psymengine at 52 In sym.finverse at 41ans =1/(9*(x/2 + (x/2 - 82/27)2 - 1/729)(1/2) - 82/27)(1/3) + (x/2 + (x/2 - 82/27)2 - 1/729)(1/2) - 82/27)(1/3) - 4/3 syms x compose(g,f,x)ans =4*(x4 + x2 + 1)2 + (x4 + x2 + 1)3 + 5*

28、x2 + 5*x4 + 134.合并同類項(1)3x-2x2+5+3x3-2x-5(2)2x2-3xy+y2-2xy-2x2+5xy-2y+1 f = sym(3*x - 2*x2 + 5 + 3*x2 - 2*x -5); collect(f)ans =x2 + x f = sym(2*x2 - 3*x*y + y2 - 2*x*y - 2*x2 + 5*x*y - 2*y + 1); collect(f)ans =y2 - 2*y + 15.因式分解（1）7798666進行因數(shù)分解，分解為素數(shù)乘積的形式（2）-2m8+512（3）3a2(x-y)2-4b2(y-x)2 sym 779866

29、ans =779866 factor(779866)ans = 2 149 2617 f=sym(-2*m8+512)f =512 - 2*m8 factor(f)ans =-2*(m - 2)*(m + 2)*(m2 + 4)*(m4 + 16) g=sym(3*a3*(x-y)3-4*b2*(y-x)2)g =3*a3*(x - y)3 - 4*b2*(x - y)2 factor(g)ans =(x - y)2*(3*a3*x - 3*a3*y - 4*b2)6.繪制下列函數(shù)的圖像（1），（2）， f=sym(sin(x)+x2)f =sin(x) + x2 ezplot(f,0,2*p

30、i) g=sym(x3 + 2*x2 + 1)g =x3 + 2*x2 + 1 ezplot(g,-2,2)7. 計算下列各式（1）（2），求（3），求，（4）， limit(sym(tan(x)-sin(x)/(1-cos(2*x)ans =0 y=sym(x3-2*x2+sin(x)y =sin(x) - 2*x2 + x3 diff(y)ans =cos(x) - 4*x + 3*x2 f=sym(x*y*log(x+y)f =x*y*log(x + y) diff(f,x)ans =y*log(x + y) + (x*y)/(x + y) diff(f,y)ans =x*log(x +

31、 y) + (x*y)/(x + y) y=sym(ln(1+t)y =log(t + 1) int(y)ans =(log(t + 1) - 1)*(t + 1) int(y,0,27)ans =28*log(28) - 278計算下列各式（1）（2）（3）在 0 附近的Taylor 展開 symsum(sym(3/n)n),1,inf)ans =sum(3n/nn, n = 1.Inf) symsum(sym(2n*sin(pi/(3n),1,inf)ans =sum(2n*sin(pi/3n), n = 1.Inf) taylor(sym(sin(x)ans =x5/120 - x3/6

32、 + x9.求解線性方程組 x,y = solve(sym(2*x+3*y=1),sym(3*x+2*y=-1)x =-1y =110.對符號表達式z=xe-x2-y2，進行如下變換（1）關(guān)于的傅立葉變換（2）關(guān)于的拉普拉斯變換（3）分別關(guān)于和的 Z 變換 syms x y z=x*exp(-(x2)+y2)z =x*exp(y2 - x2) syms u v fourier(z,x,u)ans =-(pi(1/2)*u*exp(y2 - u2/4)*i)/2 laplace(z,y,v)ans =x*laplace(exp(y2 - x2), y, v) ztrans(z,y,v)ans =x*ztran