matlab數(shù)學實驗第一至第四章答案(胡良劍)_第1頁
matlab數(shù)學實驗第一至第四章答案(胡良劍)_第2頁
matlab數(shù)學實驗第一至第四章答案(胡良劍)_第3頁
matlab數(shù)學實驗第一至第四章答案(胡良劍)_第4頁
matlab數(shù)學實驗第一至第四章答案(胡良劍)_第5頁
已閱讀5頁,還剩14頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

matlab數(shù)學實驗第一至第四章答案(胡良劍版)第一章%Page20,ex1(5)等于[exp(1),exp(2);exp(3),exp(4)](7)3=1*3,8=2*4(8)a為各列最小值,b為最小值所在的行號(10)1>=4,false,2>=3,false,3>=2,ture,4>=1,ture2(30>=20)4(40>=10)21(30>=20)22列元素滿足不等式(40>=10)%Page20,ex2a,b,c1,但數(shù)據(jù)類型分別為數(shù)值,字符,邏輯,注意a與c相等,但他們不等于bdouble(fun)輸出的分別是字符a,b,s,(,x,)的ASCII碼%Page20,ex3>>r=2;p=0.5;n=12;>>T=log(r)/n/log(1+0.01*p)T=11.5813%Page20,ex4>>x=-2:0.05:2;f=x.^4-2.^x;>>[fmin,min_index]=min(f)fmin=-1.3907 %最小值min_index=54 %最小值點編址>>x(min_index)ans=0.6500 %最小值點>>[f1,x1_index]=min(abs(f)) %f1=0.0328x1_index=24>>x(x1_index)ans=-0.8500>>x(x1_index)=[];f=x.^4-2.^x; %刪去絕對值最小的點以求函數(shù)絕對值次小的點>>[f2,x2_index]=min(abs(f)) %f2=0.0630x2_index=65>>x(x2_index)ans=1.2500%Page20,ex5>>z=magic(10)z=929918156774515840988071416735557644148188202254566370478587192136062697128869325296168755234172476839042492633652358289914830323966796139597293138457210129496783537444653111810077843643502759>>ans=505505505505505505505505505505>>ans=505>>z(:,2)/sqrt(3)ans=57.157746.188046.765450.229553.693613.85642.88683.46416.928210.3923>>z(8,:)=z(8,:)+z(3,:)z=9299181567745158409880714167355576441481882022545663704785871921360626971288693252961687552341724768390424926336523582899148303239668387101115119838710111511910129496783537444653111810077843643502759第二章%Page40ex1先在編輯器窗口寫下列M函數(shù),保存為eg2_1.mfunction[xbar,s]=ex2_1(x)n=length(x);xbar=sum(x)/n;s=sqrt((sum(x.^2)-n*xbar^2)/(n-1));例如>>x=[81706551766690876177];>>[xbar,s]=ex2_1(x)xbar=72.4000s=12.1124%Page40ex2s=log(1);n=0;whiles<=100n=n+1;s=s+log(1+n);endm=n計算結果m=37%Page40ex3clear;F(1)=1;F(2)=1;k=2;x=0;e=1e-8;a=(1+sqrt(5))/2;whileabs(x-a)>ek=k+1;F(k)=F(k-1)+F(k-2);x=F(k)/F(k-1);enda,x,k計算至k=21可滿足精度%Page40ex4clear;tic;s=0;fori=1:1000000s=s+sqrt(3)/2^i;ends,toctic;s=0;i=1;whilei<=1000000s=s+sqrt(3)/2^i;i=i+1;ends,toctic;s=0;i=1:1000000;s=sqrt(3)*sum(1./2.^i);s,toc%Page40ex5t=0:24;c=[15141414141516182022232528...313231292725242220181716];plot(t,c)%Page40ex6%(1)x=-2:0.1:2;y=x.^2.*sin(x.^2-x-2);plot(x,y)y=inline('x^2*sin(x^2-x-2)');fplot(y,[-22])%(2)參數(shù)方法t=linspace(0,2*pi,100);x=2*cos(t);y=3*sin(t);plot(x,y)%(3)x=-3:0.1:3;y=x;[x,y]=meshgrid(x,y);z=x.^2+y.^2;surf(x,y,z)%(4)x=-3:0.1:3;y=-3:0.1:13;[x,y]=meshgrid(x,y);z=x.^4+3*x.^2+y.^2-2*x-2*y-2*x.^2.*y+6;surf(x,y,z)%(5)t=0:0.01:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=cos(2*t);plot3(x,y,z)%(6)theta=linspace(0,2*pi,50);fai=linspace(0,pi/2,20);[theta,fai]=meshgrid(theta,fai);x=2*sin(fai).*cos(theta);y=2*sin(fai).*sin(theta);z=2*cos(fai);surf(x,y,z)%(7)x=linspace(0,pi,100);y1=sin(x);y2=sin(x).*sin(10*x);y3=-sin(x);plot(x,y1,x,y2,x,y3)%page41,ex7x=-1.5:0.05:1.5;y=1.1*(x>1.1)+x.*(x<=1.1).*(x>=-1.1)-1.1*(x<-1.1);plot(x,y)%page41,ex8分別使用whichtrapz,typetrapz,dirC:\MATLAB7\toolbox\matlab\datafun\%page41,ex9clear;close;x=-2:0.1:2;y=x;[x,y]=meshgrid(x,y);a=0.5457;b=0.7575;p=a*exp(-0.75*y.^2-3.75*x.^2-1.5*x).*(x+y>1);p=p+b*exp(-y.^2-6*x.^2).*(x+y>-1).*(x+y<=1);p=p+a*exp(-0.75*y.^2-3.75*x.^2+1.5*x).*(x+y<=-1);mesh(x,y,p)%page41,ex10lookforlyapunovhelplyap>>A=[123;456;780];C=[2-5-22;-5-24-56;-22-56-16];>>X=lyap(A,C)X=1.0000-1.0000-0.0000-1.00002.00001.0000-0.00001.00007.0000第三章%Chapter3%Exercise1>>a=[1,2,3];b=[2,4,3];a./b,a.\b,a/b,a\bans=0.5000 0.5000 1.0000ans=2 2 1ans=0.6552 %一元方程組x[2,4,3]=[1,2,3]ans=0000000.66671.33331.0000%矩陣方程[1,2,3][x11,x12,x13;x21,x22,x23;x31,x32,x33]=[2,4,3]的特解%Exercise2(1)>>A=[41-1;32-6;1-53];b=[9;-2;1];>>rank(A),rank([A,b]) %[A,b]ans=ans=

33 %可見方程組唯一解>>x=A\bx=2.38301.48942.0213%Exercise2(2)>>A=[4-33;32-6;1-53];b=[-1;-2;1];>>rank(A),rank([A,b])ans=ans=

33 可見方程組唯一解>>x=A\bx=-0.4706-0.29410%Exercise2(3)>>A=[41;32;1-5];b=[1;1;1];>>rank(A),rank([A,b])ans=ans=

23 可見方程組無解>>x=A\bx=0.3311-0.1219%最小二乘近似解%Exercise2(4)>>a=[2,1,-1,1;1,2,1,-1;1,1,2,1];b=[123]';%注意b的寫法>>rank(a),rank([a,b])ans=ans=

33 %rank(a)==rank([a,b])<4說明有無窮多解>>a\bans=1010 一個特解%Exercise3>>a=[2,1,-1,1;1,2,1,-1;1,1,2,1];b=[1,2,3]';>>x=null(a),x0=a\bx=-0.62550.6255-0.20850.4170x0=1010%通解kx+x0%Exercise4>>x0=[0.20.8]';a=[0.990.05;0.010.95];>>x1=a*x,x2=a^2*x,x10=a^10*x>>x=x0;fori=1:1000,x=a*x;end,xx=0.83330.1667>>x0=[0.80.2]';>>x=x0;fori=1:1000,x=a*x;end,xx=0.83330.1667>>[v,e]=eig(a)v=0.9806 -0.70710.1961 0.7071e=1.0000 00 0.9400>>v(:,1)./xans=1.17671.1767 成比例,說明x是最大特征值對應的特征向量%Exercise5%用到公式(3.11)(3.12)>>B=[6,2,1;2.25,1,0.2;3,0.2,1.8];x=[25520]';>>C=B/diag(x)C=0.2400 0.4000 0.05000.0900 0.2000 0.01000.1200 0.0400 0.0900>>A=eye(3,3)-CA=0.7600 -0.4000 -0.0500-0.0900 0.8000 -0.0100-0.1200 -0.0400 0.9100>>D=[171717]';x=A\Dx=37.569625.786224.7690%Exercise6(1)>>a=[41-1;32-6;1-53];det(a),inv(a),[v,d]=eig(a)ans=-94ans=0.2553-0.02130.04260.1596-0.1383-0.22340.1809-0.2234-0.0532v=0.0185-0.9009-0.3066-0.7693-0.1240-0.7248-0.6386-0.41580.6170d=-3.05270003.67600008.3766%Exercise6(2)>>a=[11-1;02-1;-120];det(a),inv(a),[v,d]=eig(a)ans=1ans=2.0000-2.00002.0000-2.00001.00001.0000-1.00001.00002.0000-3.00002.0000=-0.57730.5774+0.0000i0.5774-0.0000i-0.57730.57740.5774-0.57740.5773-0.0000i0.5773+0.0000i=1.00000001.0000+0.0000i0d0 0 1.0000-0.0000i%Exercise6(3)>>A=[5765;71087;68109;57910]A=5 7 6 57 10 8 76 8 10 95 7 9 10>>det(A),inv(A),ans=1ans=68.0000-41.0000-17.000010.0000-41.000025.000010.0000-6.0000-17.000010.00005.0000-3.000010.0000-6.0000-3.00002.0000v=0.83040.09330.39630.3803-0.5016-0.30170.61490.5286-0.20860.7603-0.27160.55200.1237-0.5676-0.62540.5209d=0.010200000.843100003.8581000030.2887%Exercise6(4)(以n=5為例)%關鍵是矩陣的定義%方法一(三個for)n=5;fori=1:n,a(i,i)=5;endfori=1:(n-1),a(i,i+1)=6;endfori=1:(n-1),a(i+1,i)=1;enda%方法二(一個for)n=5;a=zeros(n,n);a(1,1:2)=[56];fori=2:(n-1),a(i,[i-1,i,i+1])=[156];enda(n,[n-1n])=[15];a%方法三(不用for)n=5;a=diag(5*ones(n,1));b=diag(6*ones(n-1,1));c=diag(ones(n-1,1));a=a+[zeros(n-1,1),b;zeros(1,n)]+[zeros(1,n);c,zeros(n-1,1)]%下列計算>>det(a)ans=665>>inv(a)ans=0.3173-0.58651.0286-1.62411.9489-0.09770.4887-0.85711.3534-1.62410.0286-0.14290.5429-0.85711.0286-0.00750.0376-0.14290.4887-0.58650.0015-0.00750.0286-0.09770.3173>>[v,d]=eig(a)v=-0.7843 -0.7843 -0.9237 0.9860 -0.92370.5546-0.5546-0.3771-0.00000.3771-0.2614-0.26140.0000-0.16430.00000.0924-0.09240.0628-0.0000-0.0628-0.0218-0.02180.02570.02740.0257d=0.7574000009.2426000007.4495000005.0000000002.5505%Exercise7(1)>>a=[41-1;32-6;1-53];[v,d]=eig(a)v=0.0185 -0.9009 -0.3066-0.7693 -0.1240 -0.7248-0.6386 -0.4158 0.6170d=-3.0527 0 003.67600008.3766>>det(v)ans=-0.9255 %v,特征向量線性相關,可對角化>>inv(v)*a*v %ans=-3.05270.0000-0.00000.00003.6760-0.0000-0.0000-0.00008.3766>>[v2,d2]=jordan(a) %也可用v2=0.07980.00760.91270.1886-0.31410.1256-0.1605-0.26070.4213%特征向量不同d2=8.3766000-3.0527-0.0000i00 0 3.6760+0.0000i>>v2\a*v2ans=8.376600.00000.0000-3.05270.00000.00000.00003.6760>>v(:,1)./v2(:,2) %對應相同特征值的特征向量成比例ans=2.44912.44912.4491%Exercise7(2)>>a=[11-1;02-1;-120];[v,d]=eig(a)-0.57730.5774+0.0000i-0.57730.5774+0.0000i0.5774-0.0000i-0.57730.57740.5774-0.57740.5773-0.0000i0.5773+0.0000i=1.00000001.0000+0.0000i0d0 0 1.0000-0.0000i>>det(v)ans=-5.0566e-028-5.1918e-017i %v0,>>[v,d]=jordan(a)v=1011001-10d=110011001%jordan標準形不是對角的,所以不可對角化%Exercise7(3)>>A=[5765;71087;68109;57910]A=5 7 6 57 10 8 76 8 10 95 7 9 10>>[v,d]=eig(A)v=0.83040.09330.39630.3803-0.5016-0.30170.61490.5286-0.20860.7603-0.27160.55200.1237-0.5676-0.62540.5209d=0.010200000.843100003.8581000030.2887>>inv(v)*A*vans=0.01020.0000-0.00000.00000.00000.8431-0.0000-0.0000-0.00000.00003.8581-0.0000-0.0000-0.0000030.2887%本題用jordan不行,原因未知%Exercise7(4)參考6(4)和7(1),略%Exercise8只有(3)對稱,且特征值全部大于零,所以是正定矩陣.%Exercise9(1)>>a=[4-313;2-135;1-1-1-1;3-234;7-6-70]>>ans=3>>rank(a(1:3,:))ans=2>>rank(a([124],:))%1,2,4ans=3>>b=a([124],:)';c=a([35],:)';>>b\cans=%線性表示的系數(shù)0.50005.0000-0.50001.00000-5.0000%Exercise10>>a=[1-22;-2-24;24-2]>>[v,d]=eig(a)v=0.33330.9339-0.12930.6667-0.3304-0.6681-0.66670.1365-0.7327d=-7.00000002.00000002.0000>>v'*vans=1.00000.00000.00000.00001.000000.000001.0000%v確實是正交矩陣%Exercise11%設經(jīng)過6個電阻的電流分別為i1,...,i6.列方程組如下%20-2i1=a;5-3i2=c;a-3i3=c;a-4i4=b;c-5i5=b;b-3i6=0;%i1=i3+i4;i5=i2+i3;i6=i4+i5;%計算如下>>A=[100200000;001030000;10-100-3000;1-10000-400;0-110000-50;01000000-3;00010-1-100;0000-1-1010;000000-1-11];>>b=[2050000000]';A\bans=13.34536.44018.54203.3274-1.18071.60111.72630.42042.1467%Exercise12>>A=[123;456;780];>>left=sum(eig(A)),right=sum(trace(A))left=6.0000right=6>>left=prod(eig(A)),right=det(A)%原題有錯,(-1)^n應刪去left=27.0000right=27>>fA=(A-p(1)*eye(3,3))*(A-p(2)*eye(3,3))*(A-p(3)*eye(3,3))fA=1.0e-012*0.08530.14210.02840.14210.14210-0.0568-0.11370.1705>>norm(fA) %f(A)0ans=2.9536e-013第四章%Exercise1(1)roots([111])%Exercise1(2)roots([30-402-1])%Exercise1(3)p=zeros(1,24);p([1171822])=[5-68-5];roots(p)%Exercise1(4)p1=[23];p2=conv(p1,p1);p3=conv(p1,p2);p3(end)=p3(end)-4;%原p3最后一個分量-4roots(p3)%Exercise2fun=inline('x*log(sqrt(x^2-1)+x)-sqrt(x^2-1)-0.5*x');fzero(fun,2)%Exercise3fun=inline('x^4-2^x');fplot(fun,[-22]);gridon;fzero(fun,-1),fzero(fun,1),fminbnd(fun,0.5,1.5)%Exercise4fun=inline('x*sin(1/x)','x');fplot(fun,[-0.10.1]);x=zeros(1,10);fori=1:10,x(i)=fzero(fun,(i-0.5)*0.01);end;x=[x,-x]%Exercise5fun=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,[000])%Exercise6fun=@(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,[0.50.5])%Exercise7clear;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);gridon;%作圖發(fā)現(xiàn)4個解的大致位置,然后分別求解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])%Exercise8(1)clear;fun=inline('x.^2.*sin(x.^2-x-2)');fplot(fun,[-22]);gridon;%作圖觀察x(1)=-2;x(3)=fminbnd(fun,-1,-0.5);x(5)=fminbnd(fun,1,2);fun2=inline('-x.^2.*sin(x.^2-x-2)');x(2)=fminbnd(fun2,-2,-1);x(4)=fminbnd(fun2,-0.5,0.5);x(6)=2feval(fun,x)%答案:x(1)(3)(5)x(1)小,x(2)最大。%Exercise8(2)clear;fun=inline('3*x.^5-20*x.^3+10');fplot(fun,[-33]);gridx(1)=-3;x(3)=fminsearch(fun,2.5);fun2=inline('-(3*x.^5-20*x.^3+10)');x(2)=fminsearch(fun2,-2.5);x(4)=3;feval(fun,x)%Exercise8(3)fun=inline('abs(x^3-x^2-x-2)');fplot(fun,[03]);gridon;%作圖觀察fminbnd(fun,1.5,2.5)fun2=inline('-abs(x^3-x^2-x-2)');fminbnd(fun2,0.5,1.5)%Exercise9close;x=-2:0.1:1;y=-7:0.1:1;[x,y]=meshgrid(x,y);z=y.^3/9+3*x.^2.*y+9*x.^2+y.^2+x.*y+9;mesh(x,y,z);gridon;%作圖觀察fun=inline('x(2)^3/9+3*x(1)^2*x(2)+9*x(1)^2+x(2)^2+x(1)*x(2)+9');x=fminsearch(fun,[00])%求極小值fun2=inline('-(x(2)^3/9+3*x(1)^2*x(2)+9*x(1)^2+x(2)^2+x(1)*x(2)+9)');x=fminsearch(fun2,[0-5])%求極大值%Exercise10clear;t=0:24;c=[15141414141516182022232528...313231292725242220181716];p2=polyfit(t,c,2)p3=polyfit(t,c,3)fun=inline('a(1)*exp(a(2)*(t-14).^2)','a','t');a=lsqcurvefit(fun,[0f=feval(fun,a,t)norm(f-c)%擬合效果plot(t,c,t,f)%作圖檢驗fun2=inline('b(1)*sin(pi/12*t+b(2))+20','b','t');%原題修改f(x)+20b=lsqcurvefit(fun2,[00],t,c)figuref2=feval(fun2,b,t)norm(f2-c)%擬合效果plot(t,c,t,f2)%作圖檢驗%Exercise11fun=inline('(1-x)*sqrt(10.52+x)-3.06*x*sqrt(1+x)*sqrt(5)');x=fzero(fun,0,1)%Exercise12r=5.04/12/100;N=20*12;x=7500*180%房屋總價格y=x*0.3%首付款額x0=x-y%貸款總額a=(1+r)^N*r*x0/((1+r)^N-1)%月付還款額r1=4.05/12/100;x1=10*10000;%公積金貸款a1=(1+r1)^N*r1*x1/((1+r1)^N-1)x2=x0-x1%商業(yè)貸款a2=(1+r)^N*r*x2/((1+r)^N-1)a=a1+a2%Exercise13%列方程th*R^2+(pi-2*th)*r^2-R*r*sin(th)=pi*r^2/2%化簡得sin(2*th)-2*th*cos(2*th)=pi/2%以下Matlab計算clear;fun=inline('sin(2*th)-2*th*cos(2*th)-pi/2','th')th=fsolve(fun,pi/4)R=20*cos(th)%Exercise14%先在Editor窗口寫M函數(shù)保存functionx=secant(fname,x0,x1,e)whileabs(x0-x1)>e,x=x1-(x1-x0)*feval(fname,

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論