matlab上機(jī)習(xí)題詳細(xì)講解-試題答案解析

./P第一次實驗答案1．設(shè)要求以0.01秒為間隔,求出y的151個點(diǎn),并求出其導(dǎo)數(shù)的值和曲線。clcclearx=0:0.01:1.5;y=sqrt<3>/2*exp<-4*x>.*sin<4*sqrt<3>*x+pi/3>y1=diff<y>subplot<2,1,1>plot<x,y>subplot<2,1,2>plot<x<1:150>,y1>2繪制極坐標(biāo)系下曲線〔a,b,n自定數(shù)據(jù)clccleara=10;b=pi/2;n=5;theta=0:pi/100:2*pi;rho=a*cos<b+n*theta>;polar<theta,rho>3.列出求下列空間曲面交線的程序clcclearx=[-5:0.5:5];[X,Y]=meshgrid<x>;z1=X.^2-2*Y.^2;z2=X.*2-Y.*3;xlabel<'x'>ylabel<'y'>zlabel<'z'>surf<X,Y,z1>holdonsurf<X,Y,z2>k=find<abs<z1-z2><0.5>;x1=X<k>y1=Y<k>z3=x1.^2-2*y1.^2holdonplot3<x1,y1,z3,'*'>4、設(shè)把x=0~2π間分為101點(diǎn),畫出以x為橫坐標(biāo),y為縱坐標(biāo)的曲線,要求有圖形標(biāo)注。clcclearx=-2*pi:0.1:2*pi;y=cos<x>.*<0.5+sin<x>*3./<1+x.^2>>;plot<x,y,'b*-'>;title<'繪圖'>;xlabel<'x坐標(biāo)'>;ylabel<'y坐標(biāo)'>;legend<'原函數(shù)'>gtext<'y=cos<x><0.5+3*sin<x>/<1+x^2>>'>5、求下列聯(lián)立方程的解clccleara=[3,4,-7,-12;5,-7,4,2;1,0,8,-5;-6,5,-2,10];b=[4,-3,9,-8];c=b/a;x=c<1,1>y=c<1,2>z=c<1,3>w=c<1,4>6.假設(shè)一曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)為x=0:2:4*pi;y=sin<x>.*exp<-x/5>;試將x的間距調(diào)成0.1,采用不同插值方法進(jìn)行插值,并通過子圖的形式將不同插值結(jié)果和原始數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制在同一圖形窗口。clcclearx=0:2:4*pi;y=sin<x>.*exp<-x./5>;x1=0:0.1:4*pi;y01=interp1<x,y,x1,'spline'>;y02=interp1<x,y,x1,'cubic'>;y03=interp1<x,y,x1,'nearest'>;y04=interp1<x,y,x1>;subplot<3,2,1>;plot<x,y,'o-'>;title<'?-oˉêy'>;subplot<3,2,2>;plot<x1,y01,'gx-'>;title<'spline'>;subplot<3,2,3>;plot<x1,y02,'m+-'>;title<'cubic'>;subplot<3,2,4>;plot<x1,y03,'r*-'>;title<'nearest'>;subplot<3,2,5>;plot<x1,y04,'kd-'>;title<'line'>;第二次試驗答案1、編制m文件,等待鍵盤輸入,輸入密碼20120520,密碼正確,顯示輸入密碼正確,程序結(jié)束；否則提示,重新輸入。cleara=input<'輸入密碼:'>whilea~=20120520disp<'密碼錯誤,請重新輸入:'>cleara=input<'輸入密碼:'>endifa==20120520disp<'密碼輸入正確!'>end2、編寫一個函數(shù)實現(xiàn)以下功能：a.若沒有實參輸入變量,則用藍(lán)色實線畫出半徑為1的圓；b.若有兩個實參輸入變量N,R,則用藍(lán)色實線畫出外接半徑為R的正N多邊形；d.若有兩個實參輸出變量,則分別輸出正多邊形的面積S和周長L。g.如果輸入變量多于三個或輸出變量多于兩個則給出錯誤提示信息。<提示:外接半徑為R的正N多邊形參數(shù)式:t=0:2*pi/N:2*pi;x=R*sin<t>;y=R*cos<t>當(dāng)N≥100時,可看作是半徑為R的圓>function[S,L]=shiyan22<N,R,str>switchnargincase0N=100;R=1;str='-b';case1R=1;str='-b';case2str='-b';case3;otherwiseerror<'輸入量太多。'>;end;t=0:2*pi/N:2*pi;x=R*sin<t>;y=R*cos<t>;ifnargout==0plot<x,y,str>;elseifnargout>2error<'輸入量太多。'>;elseS=N*R*R*sin<2*pi/N>/2;L=2*N*R*sin<pi/N>;plot<x,y,str>endaxisequalsquareboxon3、編寫一個學(xué)生成績管理的程序,完成下列功能：<1>構(gòu)造一個學(xué)生結(jié)構(gòu),包括學(xué)生的姓名,課程名稱〔限M門,考試成績和平均值等域；<2>從鍵盤上,連續(xù)輸入N個學(xué)生的情況,分別將這些學(xué)生的情況填入到相應(yīng)的域,若域中沒有值即為空或0,并分別計算其平均值寫入到其平均值域。<3>根據(jù)平均值排序〔由高到低,并輸出學(xué)生的姓名和平均值。clcclearn=input<'pleaseinputstudentsnumber:'>;forx=1:nnumber<x>=struct<'name','','Curriculum1','','Curriculum2','','Curriculum3','','Average',''>;endfori=1:nnumber<i>.name=input<'name:','s'>;number<i>.Curriculum1=input<'pleaseinputthescores\nCurriculum1:'>;number<i>.Curriculum2=input<'Curriculum2:'>;number<i>.Curriculum3=input<'Curriculum3:'>;number<i>.Average=<number<i>.Curriculum1+number<i>.Curriculum2+number<i>.Curriculum3>/3;disp<'theaverageis:'>disp<num2str<number<i>.Average>>endNameCell=cell<1,n>;Array=[1,n];fori=1:nNameCell<1,i>={number<i>.name};Array<i>=number<i>.Average;endforj=1:<n-1>iptr=j;fori=<j+1>:nifArray<i>>Array<iptr>%比較相鄰前后大小?iptr=i;endendifj~=iptr%若后面比前面大,互換Name=NameCell<1,i>;NameCell<1,i>=NameCell<1,j>;NameCell<1,j>=Name;average=Array<i>;Array<i>=Array<j>;Array<j>=average;j=1;iptr=j;endenddisp<'成績排序如下：'>fori=1:ndisp<strcat<'名次:',num2str<i>,'名字',NameCell<1,i>,'平均成績:',num2str<Array<i>>>>end4、使用句柄圖像對象繪制曲線：y=2e-0.5xcos<πx>,同時對曲線進(jìn)行標(biāo)注和修飾。x=-12:0.02:12y=2*exp<<-0.5>*x>.*cos<pi*x>h_f=figure<'Position',[200300300300],'menubar','none'>h_a1=axes<'position',[0.1,0.1,.8,.8]>h_t=title<h_a1,'函數(shù)=2*exp<<-0.5>*x>.*cos<pi*x>'>h_1=line<x,y>set<gca,'xtick',[<-6>*pi<-4>*pi<-2>*pi0<2>*pi<4>*pi<6>*pi]>set<gca,'xticklabel',{'<-6>*pi','<-4>*pi','<-2>*pi','0','<2>*pi','<4>*pi','<6>pi'}>set<gca,'xgrid','on','ygrid','on'>set<h_1,'linewidth',2>set<get<h_t,'parent'>,'color','y'>h_anm1=annotation<gcf,'rectangle',[0.10.5.80.4],'FaceAlpha',.7,'FaceColor','red'>第三次試驗答案1、做一個帶按鈕的界面,當(dāng)按動"播放"按鈕時調(diào)入聲音文件并播放,顯示聲音波形,并建立一個用于關(guān)閉界面的按鈕對象?！蔡崾?找一個.wav文件,簡單起見可以在windows目錄下找一個文件,將其放在當(dāng)前工作目錄下或搜索路徑上。具體用法請參照：[y,f,b]=wavread<*.wav'>;%讀入聲音文件sound<y,f,b> %由聲卡播放聲音plot<y> %畫出波形2、創(chuàng)建一個用于繪圖參數(shù)選擇的菜單對象,其中包含三個選項LineStyle、Marker和Color,每個選項下面又包含若干的子項分別可以進(jìn)行選擇圖線的類型、標(biāo)記點(diǎn)的類型和顏色<每個子項不少于3個>,當(dāng)按下"繪圖"按鈕時,根據(jù)選項繪制正弦曲線〔缺省時為藍(lán)色無標(biāo)記實線?！沧⒁馐褂萌蜃兞縡unctionvarargout=shiyan32<varargin>%SHIYAN32MATLABcodeforshiyan32.fig%Begininitializationcode-DONOTEDITgui_Singleton=1;gui_State=struct<'gui_Name',mfilename,...'gui_Singleton',gui_Singleton,...'gui_OpeningFcn',@shiyan32_OpeningFcn,...'gui_OutputFcn',@shiyan32_OutputFcn,...'gui_LayoutFcn',[],...'gui_Callback',[]>;ifnargin&&ischar<varargin{1}>gui_State.gui_Callback=str2func<varargin{1}>;endifnargout[varargout{1:nargout}]=gui_mainfcn<gui_State,varargin{:}>;elsegui_mainfcn<gui_State,varargin{:}>;end%Endinitializationcode-DONOTEDIT%Executesjustbeforeshiyan32ismadevisible.functionshiyan32_OpeningFcn<hObject,eventdata,handles,varargin>%Thisfunctionhasnooutputargs,seeOutputFcn.%hObjecthandletofigure%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>%varargincommandlineargumentstoshiyan32<seeVARARGIN>%Choosedefaultcommandlineoutputforshiyan32handles.output=hObject;%Updatehandlesstructureguidata<hObject,handles>;%UIWAITmakesshiyan32waitforuserresponse<seeUIRESUME>%uiwait<handles.figure1>;globalcc='b'globalll='-'globalmm=''%Outputsfromthisfunctionarereturnedtothecommandline.functionvarargout=shiyan32_OutputFcn<hObject,eventdata,handles>%varargoutcellarrayforreturningoutputargs<seeVARARGOUT>;%hObjecthandletofigure%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>%Getdefaultcommandlineoutputfromhandlesstructurevarargout{1}=handles.output;%functionUntitled_1_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_1<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globall%functionUntitled_8_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_8<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalm%functioncolor_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletocolor<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalc%functionUntitled_14_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_14<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalcc='r'%functionUntitled_15_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_15<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalcc='b'%functionUntitled_16_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_16<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalcc='g'%functionUntitled_17_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_17<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalcc='y'%functionUntitled_10_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_10<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalmm='o'%functionUntitled_11_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_11<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalmm='*'%functionUntitled_13_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_13<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalmm='d'%functionUntitled_4_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_4<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalll='-'%functionUntitled_5_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_5<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalll='--'%functionUntitled_7_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletoUntitled_7<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalll='-.'%Executesonbuttonpressinpushbutton1.functionpushbutton1_Callback<hObject,eventdata,handles>%hObjecthandletopushbutton1<seeGCBO>%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata<seeGUIDATA>globalsgloballglobalmglobalcx=0:0.1:2*pi;y=sin<x>;s=strcat<l,m,c>;plot<x,y,s>2.設(shè)和是兩個10行10列的矩陣〔數(shù)組,試說明命令A(yù)*B,A/B,A\B,A.*<B.^A>,A./B,A.\B和sin<A>.*exp<B>的涵義。A,B的矩陣乘法,矩陣A乘以B的逆,矩陣B乘以A的逆,B的每個元素的對應(yīng)A次冪乘以A對應(yīng)的每個元素A的每個元素除以B對應(yīng)的每個元素,B的每個元素除以A對應(yīng)的每個元素,A的每個元素的正弦與B對應(yīng)的每個元素的指數(shù)求積,3.設(shè)A為數(shù)組,B為一個行數(shù)大于3的數(shù)組,請給出〔1刪除A的第4、8、12三列的命令；〔2刪除B的倒數(shù)第3行的命令；〔3求符號極限的命令集；〔4求的3階導(dǎo)數(shù)的命令集；〔5計算定積分的命令,并給出計算結(jié)果<!>A<:,[4812]>=[]<2>B<end-2>=[]<3>symsmnxlimit<tan<m*x>/<n*x>>〔4symsxyy=atan<<x+3>/<x-2>>-log<1+exp<<-2>*x>diff<y,3><5>symsxint<<abs<x>+sin<x>>*x^2,-1,1>得分三．基本編程題〔每小題10分,共30分得分1.Writeaprogramtocomputethefollowingexpressions;Here,wesupposethevariablexhasexistedintheworkspace.fori=1:10forj=1:10xbar<i>=xbar<i>+x<i,j>;endxbar<i>=xbar<i>/10;endfori=1:10forj=1:10t1=0;t2=0;t3=0;fork=1:3t1=t1+<x<i,k>-xbar<i>>*<x<j,k>-xbar<j>>;t2=t2+<x<i,k>-xbar<i>>^2;t3=t3+<x<j,k>-xbar<j>>^2;endr2<i,j>=t1/sqrt<t2*t3>;endendr22.<1>Usingplot<>functiontoplotthecurvesofandintherangeof,lettheircolorareredandgreenrespectively,andaddthegridtothefigure.<2>Usingfplot<>functionandezplot<>functiontoplotabove-mentioned<上述的>curvesrespectively.<1>x=-2*pi:pi/100:2*pi;y=<sin<2*x>+cos<3*x>>.*exp<-2*x>;z=sin<x>/x;plot<x,y,’r’,x,z,’g’>〔2fplot<'[<sin<2*x>+cos<3*x>>.*exp<-2*x>,sin<x>/x]',[-2*pi2*pi]>3.Plotthe3Dmeshfigureand3Dsurfacefigureofthefunctionintherangeofand,respectively.x=-4:1/100:4;y=-4:1/100:4;z=9<1-x>^2*exp<-x’^2/2-<y’+1>^2>mesh<x,y,z>;surf<x,y,z>;得分得分四．綜合編程題〔每小題11分,共22分1.Writeafunctionprogramtocomputethefollowingfunctionandcallthisfunctionprogramtocomputethevalueofinmainprogramorcommandwindow,there,showsthefactorial<階乘>of.提示：對x取整的函數(shù)有fix<x>,floor<x>,round<x>和ceil<x>.fuctiony=f1<x>%f1.mifx-fix<x>==0y=prod<1:abs<2*x>>;elsey=4*sin<2*x>+x^1.8；y=f1<-4>+f1<3>-f1<14.37>2.Writeaprogramtocomputethesamplemean,andthesampleskewness<偏度>.forthefollowingthreecase:<1>nandexistinWorkspaceofMatlab.Itisnoanylimit;<2>nandareunknownvariables.Pleaseinputxbykeyboardonebyone,andgiveamarkofendthedatainput.Examineescanuseloopstatementandlength<>functionandinput<>function,butcannotusemean<>function,std<>function,andvar<>functiondirectly〔可以使用循環(huán)語句和length<>函數(shù)、input<>函數(shù)等進(jìn)行編程,但不能直接使用mean<>、std<>和var<>等函數(shù).<1>s=0;fori=1:ns=s+x<i>;endxbar=s/nm=0;fori=1:nm=m+<x<i>-xbar>^3;endske=m/n<2>x<1>=input<'請輸入x'>;i=1;s=0;while<x<i>~='a'>s=s+x<i>;i=i+1;x<i>=input<'請輸入x,輸’a’結(jié)束'>;endxbar=s/<i-1>m=0;forj=1:i-1m=m+<x<i>-xbar>^3;endske=m/<i-1>一、填空題1、MATLAB常用操作界面包括命令窗口、工作空間窗口、命令歷史窗口、當(dāng)前目錄窗口、內(nèi)存數(shù)組編輯器、M文件編輯/調(diào)試器、幫助導(dǎo)航/瀏覽器、圖形窗口等。2、MATLAB中Inf或inf表示無窮大、NaN或nan表示不是一個數(shù)、nargout表示函數(shù)輸出變量數(shù)目。3、工作空間瀏覽器主要用于內(nèi)存變量的查閱、保持和編輯。4、MATLAB實現(xiàn)將全下標(biāo)轉(zhuǎn)換為單下標(biāo)的指令為sub2ind、據(jù)單下標(biāo)換算出全下標(biāo)的指令為ind2sub。5、MATLAB中clf用于清除圖形窗口、clc用于清除指令窗口中顯示內(nèi)容、clear用于清除MATLAB工作空間中保存的變量。二、簡答題〔每題5分,共20分1、簡述MATLAB歷史指令窗的主要作用。答：歷史指令窗記錄著用戶在MATLAB指令窗中所輸入過的所有指令。歷史記錄包括：每次開啟MATLAB的時間,每次開啟MATLAB后在指令窗中運(yùn)行過的所有指令。應(yīng)用功能有單行或多行指令的復(fù)制和運(yùn)行、生成M文件等。2、簡述MATLAB函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)。答：典型M函數(shù)文件的結(jié)構(gòu)：函數(shù)申明行、H1行、在線幫助文本區(qū)、編寫和修改記錄、函數(shù)體。3、簡述繪制二維圖形的一般步驟。繪制二維圖形的一般步驟為：曲線數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、選定圖形窗及子圖位置、調(diào)用二維曲線繪圖指令、設(shè)置軸的范圍、坐標(biāo)分格線、圖形注釋、圖形的精細(xì)操作。三、閱讀程序并回答問題〔每題4分,共28分1、寫出下列指令運(yùn)行結(jié)果。A=zeros<2,4>; A<:>=1:8; s=[235]; A<s> Sa=[102030]' A<s>=Saans=235Sa=102030A=12030710468 2、寫出下列指令運(yùn)行結(jié)果。A=reshape<1:16,2,8> reshape<A,4,4> s=; A<s>=0A=13579111315246810121416ans=15913261014371115481216A=00570013152400101200 3、寫出下列指令運(yùn)行結(jié)果。A=[1,2;3,4];B=[-1,-2;2,1];S=3;A.*Bans=-1-464A*Bans=305-2S.*Aans=36912S*Bans=-3-6634、下面的函數(shù)主要完成什么功能？functionf=factor<n>ifn<=1f=1;elsef=factor<n-1>*n;end利用函數(shù)的遞歸調(diào)用求n!5、寫出下列指令運(yùn)行結(jié)果。ch=‘ABc123d4e56Fg9’;subch=ch<1:5>revch=ch<end:-1:1>k=find<ch>=‘a(chǎn)’&ch<=‘z’>;ch<k>=ch<k>-<‘a(chǎn)’-‘A’>;char<ch>subch=ABc12revch=9gF65e4d321cBAans=ABC123D4E56FG9ans=46、寫出下列指令運(yùn)行結(jié)果。A<1,1>={'thisiscell'};A{1,2}={[123;456]};A{2,1}=[1+2*i];A{2,2}=A{1,2}{1}+<A{1,2}{1}<1,1>+A{1,2}{1}<2,2>>;celldisp<A>A{1,1}=thisiscellA{2,1}=1.0000+2.0000iA{1,2}{1}=123456A{2,2}=7891011127、下面的程序完成功能是什么？t=0:pi/50:4*pi;y0=exp<-t/3>;y=exp<-t/3>.*sin<3*t>;plot<t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b'>xlabel<‘\bf\itt’>;ylabel<‘\bf\ity’>;gridon;繪制圖形如下：四、編程題〔32分1、用命令來創(chuàng)建GUI并繪制方程y=ax2+bx+c圖形,需要顯示繪圖結(jié)果的坐標(biāo)系窗口,還能輸入a、b、c的值和x的取值范圍,同時用命令設(shè)置所以對象的屬性。2、在同一圖上分別用紅色實線和綠色虛線繪制y1=sin<x>和y2=cos<x>在區(qū)間[0,4*pi]的曲線,并用星號*標(biāo)出兩條曲線的交點(diǎn)以及建立圖例?！?分x=0:0.01:4*pi;y1=sin<x>;y2=cos<x>;z=find<abs<y1-y2><0.007>;plot<x,y1,'r.-','Linewidth',2,'Markersize',1>;axis<[-1.5,15,-1.5,1.5]>;holdonplot<x,y2,'g.:','Linewidth',2,'Markersize',1>;n=size<z>;plot<x<z>,y1<z>,'k*','Markersize',15>;3、某商場對顧客所購買的商品實行打折銷售,標(biāo)準(zhǔn)如下<商品價格用price來表示>：price<200沒有折扣200≤price<5003%折扣500≤price<10005%折扣1000≤price<25008%折扣2500≤price<500010%折扣5000≤price14%折扣輸入所售商品的價格,求其實際銷售價格?！?分price=input<'pleaseinputyourprice:'>;a=0;ifprice<200a=1;elseifprice<500a=2;elseifprice<1000a=3;elseifprice<2500a=4;elseifprice<5000a=5;elsea=6;endswitchacase0disp<'0inputsgiven'>;case1b=price;case2b=0.97*price;case3b=0.95*price;case4b=0.92*price;case5b=0.90*price;case6b=0.86*price;otherwisedisp<'unexpectedinput!'>;endfprintf<'theactaulpriceis%f',b>;4、二階微分方程x"+0.2x'+0.4x=0.2u<t>,其中u<t>是單位階躍函數(shù),試建立系統(tǒng)模型并仿真。請編寫一個M-函數(shù),用來實現(xiàn)級數(shù)和并利用該M-函數(shù)計算n=學(xué)號末2位數(shù)+5,x=n/60時S的值。1.functions=zh<x,n>ifnargin>2,error<'wrong'>;endifnargout>1,error<'wrong'>;endss=1;fort=1:n,ss=ss+<x^t>./<2*t-1>;s=ss;end>>zh<35/60,35>ans=1.7677已知系統(tǒng)的框圖如下圖所示,請推導(dǎo)出從輸入信號r<t>到輸出信號y<t>的總系統(tǒng)模型。2.symsG1G2G3G4G5G6G7H1H2H3H4c1=feedback<G4,H4>;c2=feedback<G3*G2,H2>;c3=feedback<G5*c1,H3>;G=feedback<<G6+G7>*c3*c2*G1,H1>已知單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的被控對象及控制器的傳遞函數(shù)分別為,試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并用時域響應(yīng)檢驗得出的結(jié)論。>>s=tf<'s'>Transferfunction:s>>Gs=16*<1+s/2.5>/[s*<1+s/0.5>*<1+s/20>]Transferfunction:6.4s+160.1s^3+2.05s^2+s>>Gc=20*<s+1>*<s+2>/[<s+1.5>*<s+23>]Transferfunction:20s^2+60s+40s^2+24.5s+34.5>>GG=feedback<Gs*Gc,1>Transferfunction:128s^3+704s^2+1216s+6400.1s^5+4.5s^4+182.7s^3+799.2s^2+1251s+640>>eig<GG>ans=-20.1421+34.9785i-20.1421-34.9785i-1.8264+0.5997i-1.8264-0.5997i-1.0630根都有負(fù)實部則系統(tǒng)穩(wěn)定>>step<GG,1>考慮簡單的線性微分方程,且方程的初值為y<0>=1,y’<0>=y"<0>=1/2,y<3><0>=0.6,,請用Simulink搭建起系統(tǒng)的仿真模型,并繪制出仿真結(jié)果曲線。2.6求的共軛轉(zhuǎn)置。>>x=[4+8i3+5i2-7i1+4i7-5i;3+2i7-6i9+4i3-9i4+4i];>>x’ans=4.0000-8.0000i3.0000-2.0000i3.0000-5.0000i7.0000+6.0000i2.0000+7.0000i9.0000-4.0000i1.0000-4.0000i3.0000+9.0000i7.0000+5.0000i4.0000-4.0000i2.7計算與的數(shù)組乘積。>>a=[693;275];>>b=[241;468];>>a.*bans=12363842402.9對于,如果,,求解X。>>A=[492;764;357];>>B=[372628]’;>>X=A\BX=-0.51184.04271.33182.10已知：,分別計算a的數(shù)組平方和矩陣平方,并觀察其結(jié)果。>>a=[123;456;789];>>a.^2ans=149162536496481>>a^2ans=3036426681961021261502.11,,觀察a與b之間的六種關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果。>>a=[123;456];>>b=[8–74;362];>>a>bans=010101>>a>=bans=010101>>a<bans=101010>>a<=bans=101010>>a==bans=000000>>a~=bans=1111112.13在sin<x>運(yùn)算中,x是角度還是弧度？在sin<x>運(yùn)算中,x是弧度,MATLAB規(guī)定所有的三角函數(shù)運(yùn)算都是按弧度進(jìn)行運(yùn)算。2.14角度,求x的正弦、余弦、正切和余切。>>x=[304560];>>x1=x/180*pi;>>sin<x1>ans=0.50000.70710.8660>>cos<x1>ans=0.86600.70710.5000>>tan<x1>ans=0.57741.00001.7321>>cot<x1>ans=1.73211.00000.57742.15用四舍五入的方法將數(shù)組[2.45686.39823.93758.5042]取整。>>b=[2.45686.39823.93758.5042];>>round<b>ans=26492.16矩陣,分別對a進(jìn)行特征值分解、奇異值分解、LU分解、QR分解及Chollesky分解。>>[v,d]=eig<a,b>v=-0.4330-0.2543-0.1744-0.56570.9660-0.6091-0.70180.04720.7736d=13.54820004.83030003.6216>>a=[912;563;827];>>[u,s,v]=svd<a>u=-0.56010.5320-0.6350-0.4762-0.8340-0.2788-0.67790.14620.7204s=15.52340004.56480003.3446v=-0.82750.3917-0.4023-0.3075-0.9156-0.2592-0.4699-0.09070.8781>>[l,u]=lu<a>l=1.0000000.55561.000000.88890.20411.0000u=9.00001.00002.000005.44441.8889004.8367>>[q,r]=qr<a>q=-0.69030.3969-0.6050-0.3835-0.9097-0.1592-0.61360.12210.7801r=-13.0384-4.2183-6.82600-4.8172-1.0807003.7733>>c=chol<a>c=3.00000.33330.666702.42671.1447002.29032.17將矩陣、和組合成兩個新矩陣：〔1組合成一個43的矩陣,第一列為按列順序排列的a矩陣元素,第二列為按列順序排列的b矩陣元素,第三列為按列順序排列的c矩陣元素,即〔2按照a、b、c的列順序組合成一個行矢量,即>>a=[42;57];>>b=[71;83];>>c=[59;62];%<1>>>d=[a<:>b<:>c<:>]d=475586219732%<2>>>e=[a<:>;b<:>;c<:>]'e=452778135692或利用〔1中產(chǎn)生的d>>e=reshape<d,1,12>ans=452778135692第3章數(shù)值計算基礎(chǔ)3.1將<x-6><x-3><x-8>展開為系數(shù)多項式的形式。>>a=[638];>>pa=poly<a>;>>ppa=poly2sym<pa>ppa=x^3-17*x^2+90*x-1443.2求解多項式x3-7x2+2x+40的根。>>r=[1-7240];>>p=roots<r>;-0.21510.44590.79490.27073.3求解在x=8時多項式<x-1><x-2><x-3><x-4>的值。>>p=poly<[1234]>;>>polyvalm<p,8>ans=8403.4計算多項式乘法<x2+2x+2><x2+5x+4>。>>c=conv<[122],[154]>c=17161883.5計算多項式除法<3x3+13x2+6x+8>/<x+4>。>>d=deconv<[31368],[14]>d=3123.6對下式進(jìn)行部分分式展開：>>a=[134272];>>b=[32546];>>[r,s,k]=residue<b,a>r=1.1274+1.1513i1.1274-1.1513i-0.0232-0.0722i-0.0232+0.0722i0.7916s=-1.7680+1.2673i-1.7680-1.2673i0.4176+1.1130i0.4176-1.1130i-0.2991k=[]3.7計算多項式的微分和積分。>>p=[4–12–145];>>pder=polyder<p>;>>pders=poly2sym<pder>>>pint=polyint<p>;>>pints=poly2sym<pint>pders=12*x^2-24*x-14pints=x^4-4*x^3-7*x^2+5*x3.8解方程組。>>a=[290;3411;226];>>b=[1366]';>>x=a\bx=7.4000-0.2000-1.40003.9求欠定方程組的最小范數(shù)解。>>a=[2474;9356];>>b=[85]';>>x=pinv<a>*bx=-0.21510.44590.79490.27073.10有一組測量數(shù)據(jù)如下表所示,數(shù)據(jù)具有y=x2的變化趨勢,用最小二乘法求解y。x11.522.533.544.55y-1.42.735.98.412.216.618.826.2>>x=[11.522.533.544.55]'>>y=[-1.42.735.98.412.216.618.826.2]'>>e=[ones<size<x>>x.^2]>>c=e\y>>x1=[1:0.1:5]';>>y1=[ones<size<x1>>,x1.^2]*c;>>plot<x,y,'ro',x1,y1,'k'>3.11矩陣,計算a的行列式和逆矩陣。>>a=[42-6;754;349];>>ad=det<a>>>ai=inv<a>ad=-64ai=-0.45310.6562-0.59370.7969-0.84370.9062-0.20310.1562-0.09373.12y=sin<x>,x從0到2,x=0.02,求y的最大值、最小值、均值和標(biāo)準(zhǔn)差。>>x=0:0.02*pi:2*pi;>>y=sin<x>;>>ymax=max<y>>>ymin=min<y>>>ymean=mean<y>>>ystd=std<y>ymax=1ymin=-1ymean=2.2995e-017ystd=0.70713.13,,計算x的協(xié)方差、y的協(xié)方差、x與y的互協(xié)方差。>>x=[12345];>>y=[246810];>>cx=cov<x>>>cy=cov<y>>>cxy=cov<x,y>cx=2.5000cy=10cxy=2.50005.00005.000010.00003.14參照例3-20的方法,計算表達(dá)式的梯度并繪圖。>>v=-2:0.2:2;>>[x,y]=meshgrid<v>;>>z=10*<x.^3-y.^5>.*exp<-x.^2-y.^2>;>>[px,py]=gradient<z,.2,.2>;>>contour<x,y,z>>>holdon>>quiver<x,y,px,py>>>holdoff3.15有一正弦衰減數(shù)據(jù)y=sin<x>.*exp<-x/10>,其中x=0:pi/5:4*pi,用三次樣條法進(jìn)行插值。>>x0=0:pi/5:4*pi;>>y0=sin<x0>.*exp<-x0/10>;>>x=0:pi/20:4*pi;>>y=spline<x0,y0,x>;>>plot<x0,y0,'or',x,y,'b'>第4章符號數(shù)學(xué)基礎(chǔ)4.1創(chuàng)建符號變量有幾種方法？MATLAB提供了兩種創(chuàng)建符號變量和表達(dá)式的函數(shù)：sym和syms。sym用于創(chuàng)建一個符號變量或表達(dá)式,用法如x=sym<‘x’>及f=sym<‘x+y+z’>,syms用于創(chuàng)建多個符號變量,用法如symsxyz。f=sym<‘x+y+z’>相當(dāng)于symsxyzf=x+y+z4.2下面三種表示方法有什么不同的含義？〔1f=3*x^2+5*x+2〔2f='3*x^2+5*x+2'〔3x=sym<'x'>f=3*x^2+5*x+2〔1f=3*x^2+5*x+2表示在給定x時,將3*x^2+5*x+2的數(shù)值運(yùn)算結(jié)果賦值給變量f,如果沒有給定x則指示錯誤信息。〔2f='3*x^2+5*x+2'表示將字符串'3*x^2+5*x+2'賦值給字符變量f,沒有任何計算含義,因此也不對字符串中的內(nèi)容做任何分析?！?x=sym<'x'>f=3*x^2+5*x+2表示x是一個符號變量,因此算式f=3*x^2+5*x+2就具有了符號函數(shù)的意義,f也自然成為符號變量了。4.3用符號函數(shù)法求解方程at2+b*t+c=0。>>r=solve<'a*t^2+b*t+c=0','t'>r=[1/2/a*<-b+<b^2-4*a*c>^<1/2>>][1/2/a*<-b-<b^2-4*a*c>^<1/2>>]4.4用符號計算驗證三角等式：sin<1>cos<2>-cos<1>sin<2>=sin<1-2>>>symsphi1phi2;>>y=simple<sin<phi1>*cos<phi2>-cos<phi1>*sin<phi2>>y=sin<phi1-phi2>4.5求矩陣的行列式值、逆和特征根。>>symsa11a12a21a22;>>A=[a11,a12;a21,a22]>>AD=det<A>%行列式>>AI=inv<A>%逆>>AE=eig<A>%特征值A(chǔ)=[a11,a12][a21,a22]AD=a11*a22-a12*a21AI=[-a22/<-a11*a22+a12*a21>,a12/<-a11*a22+a12*a21>][a21/<-a11*a22+a12*a21>,-a11/<-a11*a22+a12*a21>]AE=[1/2*a11+1/2*a22+1/2*<a11^2-2*a11*a22+a22^2+4*a12*a21>^<1/2>][1/2*a11+1/2*a22-1/2*<a11^2-2*a11*a22+a22^2+4*a12*a21>^<1/2>]4.6因式分解：>>symsx;>>f=x^4-5*x^3+5*x^2+5*x-6;>>factor<f>ans=<x-1>*<x-2>*<x-3>*<x+1>4.7,用符號微分求df/dx。>>symsax;>>f=[a,x^2,1/x;exp<a*x>,log<x>,sin<x>];>>df=diff<f>df=[0,2*x,-1/x^2][a*exp<a*x>,1/x,cos<x>]4.8求代數(shù)方程組關(guān)于x,y的解。>>S=solve<'a*x^2+b*y+c=0','b*x+c=0','x','y'>;>>disp<'S.x='>,disp<S.x>>>disp<'S.y='>,disp<S.y>S.x=-c/bS.y=-c*<a*c+b^2>/b^34.9符號函數(shù)繪圖法繪制函數(shù)x=sin<3t>cos<t>,y=sin<3t>sin<t>的圖形,t的變化范圍為[0,2]。>>symst>>ezplot<sin<3*t>*cos<t>,sin<3*t>*sin<t>,[0,pi]>4.10繪制極坐標(biāo)下sin<3*t>*cos<t>的圖形。>>symst>>ezpolar<sin<3*t>*cos<t>第5章基本圖形處理功能5.1繪制曲線,x的取值范圍為[-5,5]。>>x=-5:0.2:5;>>y=x.^3+x+1;>>plot<x,y>5.2有一組測量數(shù)據(jù)滿足,t的變化范圍為0~10,用不同的線型和標(biāo)記點(diǎn)畫出a=0.1、a=0.2和a=0.5三種情況下的曲線。>>t=0:0.5:10;>>y1=exp<-0.1*t>;>>y2=exp<-0.2*t>;>>y3=exp<-0.5*t>;>>plot<t,y1,'-ob',t,y2,':*r',t,y3,'-.^g'>5.3在5.1題結(jié)果圖中添加標(biāo)題,并用箭頭線標(biāo)識出各曲線a的取值。>>title<'\ity\rm=e^{-\itat}'>>>title<'\ity\rm=e^{-\itat}','FontSize',12>>>text<t<6>,y1<6>,'\leftarrow\ita\rm=0.1','FontSize',11>>>text<t<6>,y2<6>,'\leftarrow\ita\rm=0.2','FontSize',11>>>text<t<6>,y3<6>,'\leftarrow\ita\rm=0.5','FontSize',11>5.4在5.1題結(jié)果圖中添加標(biāo)題和圖例框。>>title<'\ity\rm=e^{-\itat}','FontSize',12>>>legend<'a=0.1','a=0.2','a=0.5'>第1次第2次第3次第4次第5次第6次觀測點(diǎn)1367428觀測點(diǎn)2673247觀測點(diǎn)3972584觀測點(diǎn)46432745.5表中列出了4個觀測點(diǎn)的6次測量數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)繪制成為分組形式和堆疊形式的條形圖。>>y=[3696;6774;7323;4252;2487;8744];>>bar<y>>>bar<y,’stack’>5.6x=[6649715638],繪制餅圖,并將第五個切塊分離出來。>>x=[6649715638];>>L=[00001];>>pie<x,L>5.7,當(dāng)x和y的取值范圍均為-2到2時,用建立子窗口的方法在同一個圖形窗口中繪制出三維線圖、網(wǎng)線圖、表面圖和帶渲染效果的表面圖。>>[x,y]=meshgrid<[-2:.2:2]>;>>z=x.*exp<-x.^2-y.^2>;>>mesh<x,y,z>>>subplot<2,2,1>,plot3<x,y,z>>>title<'plot3<x,y,z>'>>>subplot<2,2,2>,mesh<x,y,z>>>title<'mesh<x,y,z>'>>>subplot<2,2,3>,surf<x,y,z>>>title<'surf<x,y,z>'>>>subplot<2,2,4>,surf<x,y,z>,shadinginterp>>title<'surf<x,y,z>,shadinginterp'>5.8繪制peaks函數(shù)的表面圖,用colormap函數(shù)改變預(yù)置的色圖,觀察色彩的分布情況。>>surf<peaks<30>>;>>colormap<hot>>>colormap<cool>>>colormap<lines>5.9用sphere函數(shù)產(chǎn)生球表面坐標(biāo),繪制不通明網(wǎng)線圖、透明網(wǎng)線圖、表面圖和帶剪孔的表面圖。>>[x,y,z]=sphere<30>;>>mesh<x,y,z>>>mesh<x,y,z>,hiddenoff>>surf<x,y,z>>>z<18:30,1:5>=NaN*ones<13,5>;>>surf<x,y,z>5.10將5.9題中的帶剪孔的球形表面圖的坐標(biāo)改變?yōu)檎叫?以使球面看起來是圓的而不是橢圓的,然后關(guān)閉坐標(biāo)軸的顯示。axissquareaxisoff6.3如何設(shè)置和獲取指定句柄對象的屬性值？一圖形窗口對象的句柄為h,先查詢該窗口對象可以設(shè)置的各種屬性,再將窗口的灰色背景設(shè)置為白色背景?！?利用set〔句柄,‘屬性名稱’,屬性值語句可以設(shè)置指定對象的屬性,get〔句柄,‘屬性名稱’語句可以獲得指定對象的屬性。〔2>>set<h> Alphamap BackingStore:[{on}|off] CloseRequestFcn:string-or-functionhandle-or-cellarray Color Colormap CurrentAxes CurrentCharacter CurrentObject……從列出的屬性內(nèi)容可以看到,設(shè)置背景顏色的屬性名為Color,因此>>set<h,’color’,’w’>即可將圖形窗口的背景色改為白色。6.4已知三維圖形視角的缺省值是方位角為-37.5°,仰角為30°,將觀察點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)20角的命令是什么？>>view<-57.5,30>6.5畫一雙峰曲面〔peaks圖,加燈光light,改變光源的位置觀察圖形的變化。>>surf<peaks>>>shadinginterp>>lightingphong>>light<'Position',[-3-21]>;>>light<'Position',[-101]>;6.6在雙峰曲面上改變不同的光照模式,觀察效果。>>surf<peaks>>>shadinginterp>>light<'Position',[-3-21]>;>>lightingflat>>lightinggouraud>>lightingphong>>lightingnone6.7用subplot語句在一個圖形窗口上開多個大小不等的子窗口進(jìn)行繪圖并添加注釋,見圖。subplot<'position',[0.1,0.15,0.3,0.65]>hist<randn<1,1000>,20>;xlabel<'直方圖'>subplot<'position',[0.45,0.52,0.25,0.28]>[xp,yp,zp]=peaks;contour<xp,yp,zp,15,'k'>holdonpcolor<xp,yp,zp>shadinginterpholdoffaxisofftext<-1.2,-4,'偽彩色圖'>subplot<'position',[0.72,0.5,0.25,0.3]>sphere<25>;axisequal,axis<[-0.75,0.75,-0.75,0.75,-0.75,0.75]>light<'Position',[132]>;light<'Position',[-3-13]>;materialshinyaxisofftext<-0.8,-0.7,-1,'三維圖'>subplot<'position',[0.45,0.15,0.5,0.25]>t=0:pi/15:pi;y=sin<4*t>.*sin<t>/2;plot<t,y,'-bs','LineWidth',2,...%設(shè)置線型'MarkerEdgeColor','k',...%設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)邊緣顏色'MarkerFaceColor','y',...%設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)填充顏色'MarkerSize',5>axis<[0,3.14,-0.5,0.5]>xlabel<'帶標(biāo)記點(diǎn)的線圖'>subplot<'position',[0.1,0.9,0.8,0.1]>text<0.25,0.2,'多窗口繪圖示例',...'fontsize',25,'fontname','隸書','color','b'>axisoff6.8用[c,hc]=contour<peaks<30>>語句繪制雙峰曲面的等高線圖,通過控制圖形句柄的方法將第四條等高線加粗為2磅,將第六條等高線表示為虛線,在第十條等高線上加星號標(biāo)記[c,hc]=contour<peaks<30>>;6.9做一個花瓶