MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用(劉衛(wèi)國(guó)編)課后實(shí)驗(yàn)答案

1、實(shí)驗(yàn)一 MATLAB運(yùn)算基礎(chǔ)1. 先求下列表達(dá)式的值，然后顯示MATLAB工作空間的使用情況并保存全部變量。(1) (2) ，其中(3) (4) ，其中t=0:0.5:2.5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+x2) a=-3.0:0.1:3.0;z3=(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).

2、*(t.2-1)+(t>=2&t<3) .*(t.2-2*t+1)運(yùn)算結(jié)果：z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2)x=2 1+2*i;-.45 5;z2=1/2*log(x+sqrt(1+x2) a=-3.0:0.1:3.0;z3=(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)z1

3、 = 0.2375z2 = 0.7114 - 0.0253i 0.8968 + 0.3658i 0.2139 + 0.9343i 1.1541 - 0.0044iz3 = Columns 1 through 4 0.7388 + 3.1416i 0.7696 + 3.1416i 0.7871 + 3.1416i 0.7913 + 3.1416i Columns 5 through 8 0.7822 + 3.1416i 0.7602 + 3.1416i 0.7254 + 3.1416i 0.6784 + 3.1416i Columns 9 through 12 0.6196 + 3.1416i

4、0.5496 + 3.1416i 0.4688 + 3.1416i 0.3780 + 3.1416i Columns 13 through 16 0.2775 + 3.1416i 0.1680 + 3.1416i 0.0497 + 3.1416i -0.0771 + 3.1416i Columns 17 through 20 -0.2124 + 3.1416i -0.3566 + 3.1416i -0.5104 + 3.1416i -0.6752 + 3.1416i Columns 21 through 24 -0.8536 + 3.1416i -1.0497 + 3.1416i -1.270

5、1 + 3.1416i -1.5271 + 3.1416i Columns 25 through 28 -1.8436 + 3.1416i -2.2727 + 3.1416i -2.9837 + 3.1416i -37.0245 Columns 29 through 32 -3.0017 -2.3085 -1.8971 -1.5978 Columns 33 through 36 -1.3575 -1.1531 -0.9723 -0.8083 Columns 37 through 40 -0.6567 -0.5151 -0.3819 -0.2561 Columns 41 through 44 -

6、0.1374 -0.0255 0.0792 0.1766 Columns 45 through 48 0.2663 0.3478 0.4206 0.4841 Columns 49 through 52 0.5379 0.5815 0.6145 0.6366 Columns 53 through 56 0.6474 0.6470 0.6351 0.6119 Columns 57 through 60 0.5777 0.5327 0.4774 0.4126 Column 61 0.3388 z4 = 0 0.2500 0 1.2500 1.0000 2.25002. 已知：求下列表達(dá)式的值：(1)

7、 A+6*B和A-B+I（其中I為單位矩陣）(2) A*B和A.*B(3) A3和A.3(4) A/B及BA(5) A,B和A(1,3,:);B2解： M 文件：A=12 34 -4;34 7 87;3 65 7;B=1 3 -1;2 0 3;3 -2 7; A+6.*B A-B+eye(3) A*B A.*B A3 A.3 A/B BA A,B A(1,3,:);B2運(yùn)算結(jié)果：A=12 34 -4;34 7 87;3 65 7;B=1 3 -1;2 0 3;3 -2 7; A+6.*B A-B+eye(3) A*B A.*B A3 A.3 A/B BA A,B A(1,3,:);B2ans

8、= 18 52 -10 46 7 105 21 53 49ans = 12 31 -3 32 8 84 0 67 1ans = 68 44 62 309 -72 596 154 -5 241ans = 12 102 4 68 0 261 9 -130 49ans = 37226 233824 48604 247370 149188 600766 78688 454142 118820ans = 1728 39304 -64 39304 343 658503 27 274625 343ans = 16.4000 -13.6000 7.6000 35.8000 -76.2000 50.2000 6

9、7.0000 -134.0000 68.0000ans = 109.4000 -131.2000 322.8000 -53.0000 85.0000 -171.0000 -61.6000 89.8000 -186.2000ans = 12 34 -4 1 3 -1 34 7 87 2 0 3 3 65 7 3 -2 7ans = 12 34 -4 3 65 7 4 5 1 11 0 19 20 -5 403. 設(shè)有矩陣A和B(1) 求它們的乘積C。(2) 將矩陣C的右下角3×2子矩陣賦給D。(3) 查看MATLAB工作空間的使用情況。解：. 運(yùn)算結(jié)果：E=(reshape(1:1:2

10、5,5,5)'F=3 0 16;17 -6 9;0 23 -4;9 7 0;4 13 11;C= E*FH=C(3:5,2:3)C = 93 150 77 258 335 237 423 520 397 588 705 557 753 890 717H = 520 397 705 557 890 7174. 完成下列操作：(1) 求100,999之間能被21整除的數(shù)的個(gè)數(shù)。(2) 建立一個(gè)字符串向量，刪除其中的大寫字母。 解：(1) 結(jié)果：m=100:999;n=find(mod(m,21)=0);length(n)ans = 43(2). 建立一個(gè)字符串向量 例如：ch='A

11、BC123d4e56Fg9'則要求結(jié)果是：ch='ABC123d4e56Fg9'k=find(ch>='A'&ch<='Z');ch(k)=ch =123d4e56g9實(shí)驗(yàn)二 MATLAB矩陣分析與處理1. 設(shè)有分塊矩陣，其中E、R、O、S分別為單位矩陣、隨機(jī)矩陣、零矩陣和對(duì)角陣，試通過數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證。解: M文件如下；輸出結(jié)果：S = 1 0 0 2A = 1.0000 0 0 0.5383 0.4427 0 1.0000 0 0.9961 0.1067 0 0 1.0000 0.0782 0.9619 0 0 0 1

12、.0000 0 0 0 0 0 2.0000a = 1.0000 0 0 1.0767 1.3280 0 1.0000 0 1.9923 0.3200 0 0 1.0000 0.1564 2.8857 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 0 4.0000ans = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0由ans,所以2. 產(chǎn)生5階希爾伯特矩陣H和5階帕斯卡矩陣P，且求其行列式的值Hh和Hp以及它們的條件數(shù)Th和Tp，判斷哪個(gè)矩陣性能更好。為什么？解：M文件如下：輸出結(jié)果：H = 1.0000 0.5000 0.3333 0.25

13、00 0.2000 0.5000 0.3333 0.2500 0.2000 0.1667 0.3333 0.2500 0.2000 0.1667 0.1429 0.2500 0.2000 0.1667 0.1429 0.1250 0.2000 0.1667 0.1429 0.1250 0.1111P = 1 1 1 1 1 1 2 3 4 5 1 3 6 10 15 1 4 10 20 35 1 5 15 35 70Hh = 3.7493e-012Hp = 1Th = 4.7661e+005Tp = 8.5175e+003因?yàn)樗鼈兊臈l件數(shù)Th>>Tp,所以pascal矩陣性能更好。

14、3. 建立一個(gè)5×5矩陣，求它的行列式值、跡、秩和范數(shù)。解： M文件如下：輸出結(jié)果為：A = 17 24 1 8 15 23 5 7 14 16 4 6 13 20 22 10 12 19 21 3 11 18 25 2 9d = 5070000t = 65c1 = 6.8500c2 = 5.4618cinf = 6.85004. 已知求A的特征值及特征向量，并分析其數(shù)學(xué)意義。解：M文件如圖：輸出結(jié)果為：V = 0.7130 0.2803 0.2733 -0.6084 -0.7867 0.8725 0.3487 0.5501 0.4050D = -25.3169 0 0 0 -10.

15、5182 0 0 0 16.8351數(shù)學(xué)意義：V的3個(gè)列向量是A的特征向量，D的主對(duì)角線上3個(gè)是A的特征值，特別的，V的3個(gè)列向量分別是D的3個(gè)特征值的特征向量。5. 下面是一個(gè)線性方程組：(1) 求方程的解。(2) 將方程右邊向量元素b3改為0.53再求解，并比較b3的變化和解的相對(duì)變化。(3) 計(jì)算系數(shù)矩陣A的條件數(shù)并分析結(jié)論。解： M文件如下：輸出結(jié)果：X = 1.2000 0.6000 0.6000X2 = 1.2000 0.6000 0.6000C = 1.3533e+003由結(jié)果，X和X2的值一樣，這表示b的微小變化對(duì)方程解也影響較小，而A的條件數(shù)算得較小，所以數(shù)值穩(wěn)定性較好，A是

16、較好的矩陣。6. 建立A矩陣，試比較sqrtm(A)和sqrt(A)，分析它們的區(qū)別。解：M文件如下：運(yùn)行結(jié)果有：A = 16 6 18 20 5 12 9 8 5b1 = 3.8891 -0.1102 3.2103 3.2917 2.1436 0.3698 0.3855 2.0760 1.7305b2 = 4.0000 2.4495 4.2426 4.4721 2.2361 3.4641 3.0000 2.8284 2.2361b = 16.0000 6.0000 18.0000 20.0000 5.0000 12.0000 9.0000 8.0000 5.0000分析結(jié)果知：sqrtm(A

17、)是類似A的數(shù)值平方根（這可由b1*b1=A的結(jié)果看出），而sqrt(A)則是對(duì)A中的每個(gè)元素開根號(hào)，兩則區(qū)別就在于此。實(shí)驗(yàn)三 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握建立和執(zhí)行M文件的方法。2. 掌握利用if語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的方法。3. 掌握利用switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)的方法。4. 掌握try語(yǔ)句的使用。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 求分段函數(shù)的值。用if語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)，分別輸出x=-5.0,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0時(shí)的y值。解：M文件如下：運(yùn)算結(jié)果有：f(-5)y = 14>> f(-3)y = 11>> f(1)y = 2>> f(2)y

18、 = 1>> f(2.5)y = -0.2500>> f(3)y = 5>> f(5)y = 192. 輸入一個(gè)百分制成績(jī)，要求輸出成績(jī)等級(jí)A、B、C、D、E。其中90分100分為A，80分89分為B，79分79分為C，60分69分為D，60分以下為E。要求：(1) 分別用if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)。(2) 輸入百分制成績(jī)后要判斷該成績(jī)的合理性，對(duì)不合理的成績(jī)應(yīng)輸出出錯(cuò)信息。解：M文件如下試算結(jié)果：score=88grade =Bscore=123錯(cuò)誤：輸入的成績(jī)不是百分制成績(jī)3. 硅谷公司員工的工資計(jì)算方法如下：(1) 工作時(shí)數(shù)超過120小時(shí)者，超過部

19、分加發(fā)15%。(2) 工作時(shí)數(shù)低于60小時(shí)者，扣發(fā)700元。(3) 其余按每小時(shí)84元計(jì)發(fā)。試編程按輸入的工號(hào)和該號(hào)員工的工時(shí)數(shù)，計(jì)算應(yīng)發(fā)工資。解：M文件下4. 設(shè)計(jì)程序，完成兩位數(shù)的加、減、乘、除四則運(yùn)算，即產(chǎn)生兩個(gè)兩位隨機(jī)整數(shù)，再輸入一個(gè)運(yùn)算符號(hào)，做相應(yīng)的運(yùn)算，并顯示相應(yīng)的結(jié)果。解：M文件如下；運(yùn)算結(jié)果例：a = 38b = 33輸入一個(gè)運(yùn)算符:c =falsea = 92b = 40輸入一個(gè)運(yùn)算符:+c = 1325. 建立5×6矩陣，要求輸出矩陣第n行元素。當(dāng)n值超過矩陣的行數(shù)時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)為輸出矩陣最后一行元素，并給出出錯(cuò)信息。解：M文件如下：運(yùn)算結(jié)果如下：輸入一個(gè)5行6列矩陣

20、A=1 2 3 4 5 5;2 3 4 5 7 6;2 2 2 2 2 3;11 2 3 9 7 3;2 3 4 5 6 7輸入一正整數(shù)n=4 11 2 3 9 7 3輸入一個(gè)5行6列矩陣A=1 2 3 4 5 5;2 3 4 5 7 6;2 2 2 2 2 3;11 2 3 9 7 3;2 3 4 5 6 7輸入一正整數(shù)n=6 2 3 4 5 6 7ans =Error using => dispToo many input arguments.實(shí)驗(yàn)四 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握利用for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的方法。2. 掌握利用while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的方法。3. 熟悉利用

21、向量運(yùn)算來(lái)代替循環(huán)操作的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 根據(jù)，求的近似值。當(dāng)n分別取100、1000、10000時(shí)，結(jié)果是多少？要求：分別用循環(huán)結(jié)構(gòu)和向量運(yùn)算（使用sum函數(shù)）來(lái)實(shí)現(xiàn)。解：M文件如下：運(yùn)行結(jié)果如下：K>> %循環(huán)結(jié)構(gòu)計(jì)算pi值y=0;n=input('n=');for i=1:n y=y+1/i/i;endpi=sqrt(6*y)n=100pi = 3.1321n=1000pi = 3.1406n=10000pi =3.1415%向量方法計(jì)算Pi值n=input('n=');i=1./(1:n).2;s=sum(i);pi=sqrt(6*s)

22、n=100pi = 3.1321n=1000pi = 3.1406n=10000pi =3.14152. 根據(jù)，求：(1) y<3時(shí)的最大n值。(2) 與(1)的n值對(duì)應(yīng)的y值。解：M文件如下：運(yùn)行結(jié)果如下：K>> y=0;n=0;while y<3 n=n+1; y=y+1/(2*n-1); endynif y>3 n=n-1;endny = 3.0033n = 57n = 563. 考慮以下迭代公式：其中a、b為正的學(xué)數(shù)。(1) 編寫程序求迭代的結(jié)果，迭代的終止條件為|xn+1-xn|10-5，迭代初值x0=1.0，迭代次數(shù)不超過500次。(2) 如果迭代過程

23、收斂于r，那么r的準(zhǔn)確值是，當(dāng)(a,b)的值取(1,1)、(8,3)、(10,0.1)時(shí)，分別對(duì)迭代結(jié)果和準(zhǔn)確值進(jìn)行比較。解：M文件如下：運(yùn)算結(jié)果如下；請(qǐng)輸入正數(shù)a=1請(qǐng)輸入正數(shù)b=1x = 0.6180r = 0.6180 -4.7016r = 0.6180 -1.6180s = -0.0000 -2.2361請(qǐng)輸入正數(shù)a=8請(qǐng)輸入正數(shù)b=3x = 1.7016r = 1.7016 -1.6180r = 1.7016 -4.7016s =0.0 -6.4031請(qǐng)輸入正數(shù)a=10請(qǐng)輸入正數(shù)b=0.1x = 3.1127r = 3.1127 -4.7016r = 3.1127 -3.2127s

24、= -0.0000 -6.32544. 已知求f1f100中：(1) 最大值、最小值、各數(shù)之和。(2) 正數(shù)、零、負(fù)數(shù)的個(gè)數(shù)。解：M文件以下是運(yùn)算結(jié)果：max(f)=437763282635min(f)=-899412113528sum(f)=-742745601951c1=49c2=2c3=495. 若兩個(gè)連續(xù)自然數(shù)的乘積減1是素?cái)?shù)，則稱這兩個(gè)邊疆自然數(shù)是親密數(shù)對(duì)，該素?cái)?shù)是親密素?cái)?shù)。例如，2×3-1=5，由于5是素?cái)?shù)，所以2和3是親密數(shù)，5是親密素?cái)?shù)。求2,50區(qū)間內(nèi)：(1) 親密數(shù)對(duì)的對(duì)數(shù)。(2) 與上述親密數(shù)對(duì)對(duì)應(yīng)的所有親密素?cái)?shù)之和。解：M文件：運(yùn)算結(jié)果為：j = 29s =

25、23615實(shí)驗(yàn)五 函數(shù)文件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 理解函數(shù)文件的概念。2. 掌握定義和調(diào)用MATLAB函數(shù)的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 定義一個(gè)函數(shù)文件，求給定復(fù)數(shù)的指數(shù)、對(duì)數(shù)、正弦和余弦，并在命令文件中調(diào)用該函數(shù)文件。解：M文件如下：函數(shù)fushu.M文件：function e,l,s,c = fushu(z)%fushu 復(fù)數(shù)的指數(shù)，對(duì)數(shù)，正弦，余弦的計(jì)算%e 復(fù)數(shù)的指數(shù)函數(shù)值%l 復(fù)數(shù)的對(duì)數(shù)函數(shù)值%s 復(fù)數(shù)的正弦函數(shù)值%c 復(fù)數(shù)的余弦函數(shù)值e=exp(z);l=log(z);s=sin(z);c=cos(z);命令文件M：z=input('請(qǐng)輸入一個(gè)復(fù)數(shù)z=');a,b,c,d=f

26、ushu(z)運(yùn)算結(jié)果如下：z=input('請(qǐng)輸入一個(gè)復(fù)數(shù)z=');a,b,c,d=fushu(z)請(qǐng)輸入一個(gè)復(fù)數(shù)z=1+ia = 1.4687 + 2.2874ib = 0.3466 + 0.7854ic = 1.2985 + 0.6350id = 0.8337 - 0.9889i2. 一物理系統(tǒng)可用下列方程組來(lái)表示：從鍵盤輸入m1、m2和的值，求a1、a2、N1和N2的值。其中g(shù)取9.8，輸入時(shí)以角度為單位。要求：定義一個(gè)求解線性方程組AX=B的函數(shù)文件，然后在命令文件中調(diào)用該函數(shù)文件。解： M文件函數(shù)fc.M文件:function X= fc(A,B)%fc fc是求解

27、線性方程的函數(shù)%A A是未知矩陣的系數(shù)矩陣X=AB； 命令M文件：clc;m1=input('輸入m1=');m2=input('輸入m2=');theta=input('輸入theta=');x=theta*pi/180;g=9.8;A=m1*cos(x) -m1 -sin(x) 0 m1*sin(x) 0 cos(x) 0 0 m2 -sin(x) 0 0 0 -cos(x) 1;B=0;m1*g;0;m2*g;X=fc(A,B) 運(yùn)算結(jié)果：輸入m1=1輸入m2=1輸入theta=30X = 7.8400 3.3948 6.7896 15.6

28、800 3. 一個(gè)自然數(shù)是素?cái)?shù)，且它的數(shù)字位置經(jīng)過任意對(duì)換后仍為素?cái)?shù)。例如13是絕對(duì)素?cái)?shù)。試求所有兩位絕對(duì)素?cái)?shù)。要求：定義一個(gè)判斷素?cái)?shù)的函數(shù)文件。解：M文件：函數(shù)prime.m文件function p = prime(p)% 輸入p的范圍，找出其中的素?cái)?shù)m=p(length(p);for i=2:sqrt(m) n=find(rem(p,i)=0&p=i); p(n)=; %將p中能被i整除，而卻不等于i的元素，即下標(biāo)為n的元素剔除，其余的即為素?cái)?shù)endp;命令文件：clc;p=10:99;p=prime(p); %找出10到99內(nèi)的所有素?cái)?shù)p=10*rem(p,10)+(p-rem(

29、p,10)/10; %將p素?cái)?shù)矩陣每個(gè)元素個(gè)位十位調(diào)換順序p=prime(p) %再對(duì)對(duì)換后的素?cái)?shù)矩陣找出所有的素?cái)?shù)運(yùn)算結(jié)果：p = 11 31 71 13 73 17 37 97 794. 設(shè)，編寫一個(gè)MATLAB函數(shù)文件fx.m，使得調(diào)用f(x)時(shí)，x可用矩陣代入，得出的f(x)為同階矩陣。解：函數(shù)fx.m文件：function f= fx(x)%fx fx求算x矩陣下的f(x)的函數(shù)值A(chǔ)=0.1+(x-2).2;B=0.01+(x-3).4;f=1./A+1./B;命令文件：clc;x=input('輸入矩陣x=');f=fx(x)運(yùn)算結(jié)果：>> x=inpu

30、t('輸入矩陣x=');f=fx(x)輸入矩陣x=7 2;12 5f = 0.0437 10.9901 0.0101 0.17245. 已知(1) 當(dāng)f(n)=n+10ln(n2+5)時(shí)，求y的值。(2) 當(dāng)f(n)=1×2+2×3+3×4+.+n×(n+1)時(shí)，求y的值。解：(1)函數(shù)f.m文件:function f=f(x)f=x+10*log(x2+5);命令文件：clc;n1=input('n1=');n2=input('n2=');n3=input('n3=');y1=f(n1);

31、y2=f(n2);y3=f(n3);y=y1/(y2+y3)運(yùn)算結(jié)果如下：n1=40n2=30n3=20y = 0.6390(2).函數(shù)g.m文件function s= g(n)for i=1:ng(i)=i*(i+1);ends=sum(g);命令文件：clc;n1=input('n1=');n2=input('n2=');n3=input('n3=');y1=g(n1);y2=g(n2);y3=g(n3);y=y1/(y2+y3)運(yùn)算結(jié)果如下：n1=40n2=30n3=20y = 1.7662實(shí)驗(yàn)六 高層繪圖操作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握繪制二維

32、圖形的常用函數(shù)。2. 掌握繪制三維圖形的常用函數(shù)。3. 掌握繪制圖形的輔助操作。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 設(shè)，在x=02區(qū)間取101點(diǎn)，繪制函數(shù)的曲線。解：M文件如下：clc;x=linspace(0,2*pi,101);y=(0.5+3*sin(x)./(1+x.2);plot(x,y)運(yùn)行結(jié)果有：2. 已知y1=x2，y2=cos(2x)，y3=y1×y2，完成下列操作：(1) 在同一坐標(biāo)系下用不同的顏色和線型繪制三條曲線。(2) 以子圖形式繪制三條曲線。(3) 分別用條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖繪制三條曲線。解：（1） M文件：clc;x=-pi:pi/100:pi;y1=x.2;y2

33、=cos(2*x);y3=y1.*y2;plot(x,y1,'b-',x,y2,'r:',x,y3,'k-')運(yùn)行結(jié)果：（2）M文件：clc;x=-pi:pi/100:pi;y1=x.2;y2=cos(2*x);y3=y1.*y2;subplot(1,3,1);plot(x,y1,'b-');title('y1=x2');subplot(1,3,2);plot(x,y2,'r:');title('y2=cos(2x)');subplot(1,3,3);plot(x,y3,'k

34、-');title('y3=y1*y2');.運(yùn)行結(jié)果：（3）M文件：clc;x=-pi:pi/100:pi;y1=x.2;y2=cos(2*x);y3=y1.*y2;subplot(2,2,1);plot(x,y1,'b-',x,y2,'r:',x,y3,'k-');subplot(2,2,2);bar(x,y1,'b');title('y1=x2');subplot(2,2,3);bar(x,y2,'r'); title('y2=cos(2x)');sub

35、plot(2,2,4);bar(x,y3,'k');title('y3=y1*y2');由上面的M文件，只要依次將“bar”改為“stairs”、“stem”、“fill”,再適當(dāng)更改區(qū)間取的點(diǎn)數(shù)，運(yùn)行程序即可，即有下面的結(jié)果：3. 已知在-5x5區(qū)間繪制函數(shù)曲線。解：M文件：clc;x=-5:0.01:5;y=(x+sqrt(pi)/(exp(2).*(x<=0)+0.5*log(x+sqrt(1+x.2).*(x>0);plot(x,y)運(yùn)行結(jié)果：由圖可看出，函數(shù)在零點(diǎn)不連續(xù)。4. 繪制極坐標(biāo)曲線=asin(b+n)，并分析參數(shù)a、b、n對(duì)曲線形

36、狀的影響。解：M文件如下：clc;theta=0:pi/100:2*pi;a=input('輸入a=');b=input('輸入b=');n=input('輸入n=');rho=a*sin(b+n*theta);polar(theta,rho,'m')采用控制變量法的辦法，固定兩個(gè)參數(shù)，變動(dòng)第三個(gè)參數(shù)觀察輸出圖象的變化。分析結(jié)果：由這8個(gè)圖知道， 當(dāng)a,n固定時(shí)，圖形的形狀也就固定了，b只影響圖形的旋轉(zhuǎn)的角度;當(dāng)a,b固定時(shí)，n只影響圖形的扇形數(shù)，特別地，當(dāng)n是奇數(shù)時(shí)，扇葉數(shù)就是n,當(dāng)是偶數(shù)時(shí)，扇葉數(shù)則是2n個(gè);當(dāng)b,n固定時(shí)，a

37、影響的是圖形大小，特別地，當(dāng)a是整數(shù)時(shí)，圖形半徑大小就是a。5. 繪制函數(shù)的曲線圖和等高線。其中x的21個(gè)值均勻分布-5，5范圍，y的31個(gè)值均勻分布在0，10，要求使用subplot(2,1,1)和subplot(2,1,2)將產(chǎn)生的曲面圖和等高線圖畫在同一個(gè)窗口上。解：M文件：clc;x=linspace(-5,5,21);y=linspace(0,10,31);x,y=meshgrid(x,y);z=cos(x).*cos(y).*exp(-sqrt(x.2+y.2)/4);subplot(2,1,1);surf(x,y,z);title('曲面圖');subplot(2

38、,1,2);surfc(x,y,z);title('等高線圖');運(yùn)行結(jié)果：6. 繪制曲面圖形，并進(jìn)行插值著色處理。解：M文件：clc;s=0:pi/100:pi/2;t=0:pi/100:3*pi/2;s,t=meshgrid(s,t);x=cos(s).*cos(t);y=cos(s).*sin(t);z=sin(s);subplot(2,2,1);mesh(x,y,z);title('未著色的圖形');subplot(2,2,2);surf(x,y,z);title('shading faceted（缺?。?#39;);subplot(2,2,3)

39、;surf(x,y,z);shading flat;title('shading flat');subplot(2,2,4);surf(x,y,z);shading interp;title('shading interp'); 運(yùn)行結(jié)果有：實(shí)驗(yàn)七 低層繪圖操作二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 建立一個(gè)圖形窗口，使之背景顏色為紅色，并在窗口上保留原有的菜單項(xiàng)，而且在按下鼠標(biāo)器的左鍵之后顯示出Left Button Pressed字樣。解：M文件如下：clc;hf=figure('color',1 0 0,. 'WindowButtonDownFcn

40、9;,'disp(''Left Button Pressed.'')'); 運(yùn)行結(jié)果：左擊鼠標(biāo)后：2. 先利用默認(rèn)屬性繪制曲線y=x2e2x，然后通過圖形句柄操作來(lái)改變曲線的顏色、線型和線寬，并利用文件對(duì)象給曲線添加文字標(biāo)注。解：M文件：clc;x=-2:0.01:2;y=x.2.*exp(2*x);h=plot(x,y);set(h,'color',0.4,0.2,0.5,'linestyle','-',. 'linewidth',2);text(1.5,1.52*exp(2*1.

41、5),'leftarrow x2exp(2x)','fontsize',9);運(yùn)行結(jié)果:3. 利用曲面對(duì)象繪制曲面v(x,t)=10e-0.01xsin(2000t-0.2x+)。解：M文件：clc;x=0:0.1:2*pi;x,t=meshgrid(x);v=10*exp(-0.01*x).*sin(2000*pi*t-0.2*x+pi);axes('view',-37,30);hs=surface(x,t,v,'facecolor',. 0.2,0.3,0.3,'edgecolor','flat'

42、;);grid on;xlabel('x-axis'); ylabel('y-axis');zlabel('z-axis');title('mesh-surf');pause %按任意鍵繼續(xù)set(hs,'FaceColor','flat');text(0,0,0,'曲面');運(yùn)行結(jié)果：按任意鍵繼續(xù)：4. 以任意位置子圖形式繪制出正弦、余弦、正切和余切函數(shù)曲線。5. 生成一個(gè)圓柱體，并進(jìn)行光照和材質(zhì)處理。 解：M文件：x,y,z=cylinder(3,500); %cylinder是

43、生成柱體的函數(shù)surf(x,y,z);title('圓柱體的光照和材料處理');Xlabel('X-axis');Ylabel('Y-axis');Zlabel('Z-axis');axis(-5,5,-5,5,0,1)grid off;light('Color','r','Position',-4,0,0,'style','infinite');shading interp;material shiny;view(0,10);lighting pho

44、ng;axis off; 運(yùn)行結(jié)果：實(shí)驗(yàn)八 數(shù)據(jù)處理與多項(xiàng)式計(jì)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析的方法。2. 掌握數(shù)值插值與曲線擬合的方法及其應(yīng)用。3. 掌握多項(xiàng)式的常用運(yùn)算。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 利用MATLAB提供的rand函數(shù)生成30000個(gè)符合均勻分布的隨機(jī)數(shù)，然后檢驗(yàn)隨機(jī)數(shù)的性質(zhì)：(1) 均值和標(biāo)準(zhǔn)方差。(2) 最大元素和最小元素。(3) 大于0.5的隨機(jī)數(shù)個(gè)數(shù)占總數(shù)的百分比。解：M文件:clc;x=rand(1,30000);mu=mean(x) %求這30000個(gè)均勻分布隨機(jī)數(shù)的平均值sig=std(x) %求其標(biāo)準(zhǔn)差1y=length(find(x>0.5); %找出大于

45、0.5數(shù)的個(gè)數(shù)p=y/30000 %大于0.5的所占百分比運(yùn)行結(jié)果：mu = 0.499488553231043sig = 0.288599933559786p = 0.4994000000000002. 將100個(gè)學(xué)生5門功課的成績(jī)存入矩陣P中，進(jìn)行如下處理：(1) 分別求每門課的最高分、最低分及相應(yīng)學(xué)生序號(hào)。(2) 分別求每門課的平均分和標(biāo)準(zhǔn)方差。(3) 5門課總分的最高分、最低分及相應(yīng)學(xué)生序號(hào)。(4) 將5門課總分按從大到小順序存入zcj中，相應(yīng)學(xué)生序號(hào)存入xsxh。提示：上機(jī)調(diào)試時(shí)，為避免輸入學(xué)生成績(jī)的麻煩，可用取值范圍在45,95之間的隨機(jī)矩陣來(lái)表示學(xué)生成績(jī)。解：M文件：clc;t=

46、45+50*rand(100,5);P=fix(t); %生成100個(gè)學(xué)生5門功課成績(jī)x,l=max(P) %x為每門課最高分行向量,l為相應(yīng)學(xué)生序號(hào)y,k=min(P)%y為每門課最低分行向列,k為相應(yīng)學(xué)生序號(hào)mu=mean(P) %每門課的平均值行向量sig=std(P) %每門課的標(biāo)準(zhǔn)差行向量s=sum(P,2) %5門課總分的列向量X,m=max(s)%5門課總分的最高分X與相應(yīng)學(xué)生序號(hào)mY,n=min(s)%5門課總分的最低分Y與相應(yīng)學(xué)生序號(hào)nzcj,xsxh=sort(s) %zcj為5門課總分從大到小排序，相應(yīng)學(xué)生序號(hào)xsxh 運(yùn)行結(jié)果：3. 某氣象觀測(cè)得某日6:0018:00之

47、間每隔2h的室內(nèi)外溫度（0C）如實(shí)驗(yàn)表1所示。實(shí)驗(yàn)表1 室內(nèi)外溫度觀測(cè)結(jié)果（0C）時(shí)間h 6 8 10 12 14 16 18室內(nèi)溫度t1 18.0 20.0 22.0 25.0 30.0 28.0 24.0室外溫度t2 15.0 19.0 24.0 28.0 34.0 32.0 30.0試用三次樣條插值分別求出該日室內(nèi)外6:3018:30之間每隔2h各點(diǎn)的近似溫度（0C）。解：M文件：clc;h=6:2:18;t1=18.0 20.0 22.0 25.0 30.0 28.0 24.0;t2=15.0 19.0 24.0 28.0 34.0 32.0 30.0;T1=interp1(h,t1,'spline')%室內(nèi)的3次樣條插值溫度T2=interp1(h,t2,'spline')%室外的3次樣條插值溫度 運(yùn)行結(jié)果：T1 = Columns 1 through 3 40.000000000000703 44.000000000001130 48.000000000001705 Columns 4 through 6 54.000000000002885 64.000000000005883 60.0000000