國家開放大學(xué)《控制系統(tǒng)CAD》期末復(fù)習(xí)參考答案

國家開放大學(xué)《控制系統(tǒng)CAD》期末復(fù)習(xí)參考答案一、MATLAB基礎(chǔ)知識（20分）1.1與其他計算機(jī)語言相比較，MATLAB語言突出的特點(diǎn)是什么？答：MATLAB具有功能強(qiáng)大、使用方便、輸入簡捷、庫函數(shù)豐富、開放性強(qiáng)等特點(diǎn)。1.2MATLAB系統(tǒng)由那些部分組成？答：MATLAB系統(tǒng)主要由開發(fā)環(huán)境、MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫、MATLAB語言、圖形功能和應(yīng)用程序接口五個部分組成。1.3安裝MATLAB時，在選擇組件窗口中哪些部分必須勾選，沒有勾選的部分以后如何補(bǔ)安裝？答：在安裝MATLAB時，安裝內(nèi)容由選擇組件窗口中個復(fù)選框是否被勾選來決定，可以根據(jù)自己的需要選擇安裝內(nèi)容，但基本平臺（即MATLAB選項(xiàng)）必須安裝。第一次安裝沒有選擇的內(nèi)容在補(bǔ)安裝時只需按照安裝的過程進(jìn)行，只是在選擇組件時只勾選要補(bǔ)裝的組件或工具箱即可。1.4MATLAB操作桌面有幾個窗口？如何使某個窗口脫離桌面成為獨(dú)立窗口？又如何將脫離出去的窗口重新放置到桌面上？答：在MATLAB操作桌面上有五個窗口，在每個窗口的右上角有兩個小按鈕，一個是關(guān)閉窗口的Close按鈕，一個是可以使窗口成為獨(dú)立窗口的Undock按鈕，點(diǎn)擊Undock按鈕就可以使該窗口脫離桌面成為獨(dú)立窗口，在獨(dú)立窗口的view菜單中選擇Dock......菜單項(xiàng)就可以將獨(dú)立的窗口重新防止的桌面上。1.5如何啟動M文件編輯/調(diào)試器？答：在操作桌面上選擇“建立新文件”或“打開文件”操作時，M文件編輯/調(diào)試器將被啟動。在命令窗口中鍵入edit命令時也可以啟動M文件編輯/調(diào)試器。1.6存儲在工作空間中的數(shù)組能編輯嗎？如何操作？答：存儲在工作空間的數(shù)組可以通過數(shù)組編輯器進(jìn)行編輯：在工作空間瀏覽器中雙擊要編輯的數(shù)組名打開數(shù)組編輯器，再選中要修改的數(shù)據(jù)單元，輸入修改內(nèi)容即可。1.7命令歷史窗口除了可以觀察前面鍵入的命令外，還有什么用途？答：命令歷史窗口除了用于查詢以前鍵入的命令外，還可以直接執(zhí)行命令歷史窗口中選定的內(nèi)容、將選定的內(nèi)容拷貝到剪貼板中、將選定內(nèi)容直接拷貝到M文件中。1.8如何設(shè)置當(dāng)前目錄和搜索路徑，在當(dāng)前目錄上的文件和在搜索路徑上的文件有什么區(qū)別？答：當(dāng)前目錄可以在當(dāng)前目錄瀏覽器窗口左上方的輸入欄中設(shè)置，搜索路徑可以通過選擇操作桌面的file菜單中的SetPath菜單項(xiàng)來完成。在沒有特別說明的情況下，只有當(dāng)前目錄和搜索路徑上的函數(shù)和文件能夠被MATLAB運(yùn)行和調(diào)用，如果在當(dāng)前目錄上有與搜索路徑上相同文件名的文件時則優(yōu)先執(zhí)行當(dāng)前目錄上的文件，如果沒有特別說明，數(shù)據(jù)文件將存儲在當(dāng)前目錄上。1.9在MATLAB中有幾種獲得幫助的途徑？答：在MATLAB中有多種獲得幫助的途徑：（1）幫助瀏覽器：選擇view菜單中的Help菜單項(xiàng)或選擇Help菜單中的MATLABHelp菜單項(xiàng)可以打開幫助瀏覽器；（2）help命令：在命令窗口鍵入“help”命令可以列出幫助主題，鍵入“help函數(shù)名”可以得到指定函數(shù)的在線幫助信息；（3）lookfor命令：在命令窗口鍵入“l(fā)ookfor關(guān)鍵詞”可以搜索出一系列與給定關(guān)鍵詞相關(guān)的命令和函數(shù)；（4）模糊查詢：輸入命令的前幾個字母，然后按Tab鍵，就可以列出所有以這幾個字母開始的命令和函數(shù)。注意：lookfor和模糊查詢查到的不是詳細(xì)信息，通常還需要在確定了具體函數(shù)名稱后用help命令顯示詳細(xì)信息。二、MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)（20分）2.1在MATLAB中如何建立矩陣，并將其賦予變量a？答：>>a=[573;491]2.2有幾種建立矩陣的方法？各有什么優(yōu)點(diǎn)？答：可以用四種方法建立矩陣：①接輸入法，如a=[2573]，優(yōu)點(diǎn)是輸入方法方便簡捷；②通過M文件建立矩陣，該方法適用于建立尺寸較大的矩陣，并且易于修改；③函數(shù)建立，如y=sin(x)，可以由MATLAB的內(nèi)部函數(shù)建立一些特殊矩陣；④通過數(shù)據(jù)文件建立，該方法可以調(diào)用由其他軟件產(chǎn)生數(shù)據(jù)。2.3在進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算時，數(shù)組運(yùn)算和矩陣運(yùn)算各有什么要求？答：進(jìn)行數(shù)組運(yùn)算的兩個數(shù)組必須有相同的尺寸。進(jìn)行矩陣運(yùn)算的兩個矩陣必須滿足矩陣運(yùn)算規(guī)則，如矩陣a與b相乘（a*b）時必須滿足a的列數(shù)等于b的行數(shù)。2.4數(shù)組運(yùn)算和矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符有什么區(qū)別？答：在加、減運(yùn)算時數(shù)組運(yùn)算與矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符相同，乘、除和乘方運(yùn)算時，在矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符前加一個點(diǎn)即為數(shù)組運(yùn)算，如a*b為矩陣乘，a.*b為數(shù)組乘。2.5計算矩陣之和。答：>>a=[535;374;798];>>b=[242;679;836];>>a+bans=777914131512142.6求的共軛轉(zhuǎn)置。解：>>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計算的數(shù)組乘積。解：>>a=[693;275];>>b=[241;468];>>a.*bans=12363842402.8“左除”與“右除”有什么區(qū)別？答：在通常情況下，左除x=a\b是a*x=b的解，右除x=b/a是x*a=b的解，一般情況下，a\b≠b/a。2.9對于AX=B，如果，求解X。解：>>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。解：>>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。答：>>a=[123;456];>>b=[8–74;362];>>a>bans=010101>>a>=bans=010101>>a<bans=101010>>a<=bans=101010>>a==bans=000000>>a~=bans=1111112.12a=[50.20-8-0.7]，在進(jìn)行邏輯運(yùn)算時，a相當(dāng)于什么樣的邏輯量。答：相當(dāng)于a=[11011]。2.13在sin(x)運(yùn)算中，x是角度還是弧度？答：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x=[304560]，求x的正弦、余弦、正切和余切。解：>>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。解：>>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。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將矩陣組合成兩個新矩陣：（1）組合成一個4×3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[452778135692]>>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=452778135692三、數(shù)值計算基礎(chǔ)（20分）3.1將(x-6)(x-3)(x-8)展開為系數(shù)多項(xiàng)式的形式。答:>>a=[638];>>pa=poly(a);>>ppa=poly2sym(pa)ppa=x^3-17*x^2+90*x-1443.2求解多項(xiàng)式x3-7x2+2x+40的根。解:>>r=[1-7240];>>p=roots(r);-0.21510.44590.79490.27073.3求解在x=8時多項(xiàng)式(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)的值。解:>>p=poly([1234]);>>polyvalm(p,8)ans=8403.4計算多項(xiàng)式乘法(x2+2x+2)(x2+5x+4)。解:>>c=conv([122],[154])c=17161883.5計算多項(xiàng)式除法(3x3+13x2+6x+8)/(x+4)。解:>>d=deconv([31368],[14])d=3123.6對下式進(jìn)行部分分式展開：解:>>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(xiàng)式的微分和積分。解:>>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。解:>>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。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。解:>>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。解:>>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2π，?x=0.02π，求y的最大值、最小值、均值和標(biāo)準(zhǔn)差。解:>>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=0.70713.13x=[12345]，y=[246810]，計算x的協(xié)方差、y的協(xié)方差、x與y的互協(xié)方差。解:>>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。解:>>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。答：>>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？答：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？（1）f=3*x^2+5*x+2（2）f='3*x^2+5*x+2'（3）x=sym('x')f=3*x^2+5*x+2答：（1）f=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。（2）f='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。（3）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。解：>>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(yàn)證三角等式：sin(φ1)cos(φ2)-cos(φ1)sin(φ2)=sin(φ1-φ2)解：>>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。解：>>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：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。解：>>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。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[0,2π]。解：>>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。解：>>symst>>ezpolar(sin(3*t)*cos(t)五、基本圖形處理功能（20分）5.1繪制曲線，x的取值范圍為[-5,5]。解：>>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。解：>>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。解：>>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')5.5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。解：>>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。解：>>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。解：>>[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。解：>>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。解：>>[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。解：axissquareaxisoff六、高級圖形處理功能（40分）6.1軸對象是使用的最多的圖形對象之一，那么軸對象是哪個對象的子對象，又是那些對象的父對象？答：軸對象是圖形窗口對象的子對象，是圖像、燈光、線、塊、矩形、表面、字的父對象。6.2什么是圖形句柄？圖形句柄有什么用途？答：圖形句柄是每個圖形對象從產(chǎn)生時起就被賦予的一個唯一的標(biāo)識。利用圖形句柄既可以操縱一個已經(jīng)存在的圖形對象的屬性，也可以在建立圖形對象時指定屬性的值，特別是對指定對象句柄的操作不會影響同時存在的其他對象，這是非常有用的。6.3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。答：（1）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)AlphamapBackingStore:[{on}|off]CloseRequestFcn:string-or-functionhandle-or-cellarrayColorColormapCurrentAxesCurrentCharacterCurrentObject......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？答：>>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。答：>>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。答：>>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。解：>>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')>>holdon>>pcolor(xp,yp,zp)>>shadinginterp>>holdoff>>axisoff>>text(-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]);>>materialshiny>>axisoff>>text(-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)記解：>>[c,hc]=contour(peaks(30));>>set(hc(4),'linewidth',2)>>set(hc(6),'edgecolor',[1,0.8,0],'linestyle',':')>>set(hc(10),'marker','*')6.9做一個花瓶，如圖示。（提示：做一個旋轉(zhuǎn)體表面，調(diào)入一幅圖像對該表面進(jìn)行彩繪，即用圖像的色圖索引作為表面體的色圖索引）解：>>t=(0:20)/20;>>r=sin(2*pi*t)+2;>>[x,y,z]=cylinder(r,40);%產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)體表面的三維數(shù)據(jù)>>cx=imread('flowers.tif');%讀取名為flowers.tif的圖象文件>>[c,map]=rgb2ind(cx,256);%真彩色圖轉(zhuǎn)換為索引圖（若讀入的是索引圖，不需轉(zhuǎn)換）>>c1=double(c)+1;%把unit8編址圖象數(shù)據(jù)變換為雙精度格式>>surface(x,y,z,'Cdata',flipud(c1),'FaceColor','texturemap',...'EdgeColor','none','CDataMapping','direct','Ambient',...0.6,'diffuse',0.8,'speculars',0.9)%通過屬性設(shè)置，進(jìn)行彩繪。>>colormap(map)%使用圖象的色圖>>view(-50,10)>>axisoff6.10用圖形窗口功能在圖形窗口中的任意位置產(chǎn)生多個大小不等的子窗口，與6.7題結(jié)果進(jìn)行比較。答：（1）使用figure命令創(chuàng)建一個新的圖形窗口；（2）在圖形窗口的Insert菜單中選擇Axes項(xiàng)，鼠標(biāo)指針由箭頭變?yōu)槭郑聪率髽?biāo)左鍵在圖形窗口的任意位置拖曳創(chuàng)建一個坐標(biāo)軸對象；（3）重復(fù)2創(chuàng)建其他坐標(biāo)軸對象。6.11利用圖形窗口的曲線擬合工具，選擇不同的擬合方法對給定的數(shù)據(jù)y=[9,18,21,19,22,25,20,14,12,0]進(jìn)行曲線擬合，觀察不同的擬合效果。答：（1）使用plot函數(shù)繪圖；（2）在圖形窗口的Tools菜單中選擇BasicFitting項(xiàng)，打開曲線擬合工具；（3）選擇合適的擬合方法。八、M文件編程（30分）8.1命令文件與函數(shù)文件的主要區(qū)別是什么？答：（1）命令文件是一系列命令的組合，函數(shù)文件的第一行必須用function說明；（2）命令文件沒有輸入?yún)?shù)，也不用返回參數(shù)，函數(shù)文件可以接受輸入?yún)?shù)，也可以返回參數(shù)；（3）命令文件處理的變量為工作空間變量，函數(shù)文件處理的變量為函數(shù)內(nèi)部的局部變量，也可以處理全局變量。8.2如何定義全局變量？答：用關(guān)鍵字global可以把一個變量定義為全局變量，在M文件中定義全局變量時，如果在當(dāng)前工作空間已經(jīng)存在了相同的變量，系統(tǒng)將會給出警告，說明由于將該變量定義為全局變量，可能會使變量的值發(fā)生改變，為避免發(fā)生這種情況，應(yīng)該在使用變量前先將其定義為全局變量。8.3如果x是一個結(jié)構(gòu)型數(shù)組，如何觀察其中的內(nèi)容？答：結(jié)果數(shù)組用于存儲一組相關(guān)的數(shù)據(jù)元素（域），這些元素可以是不同類型、不同尺寸的，結(jié)構(gòu)數(shù)組不能用數(shù)組編輯器觀察和修改其中的元素。對于明為x的結(jié)構(gòu)型數(shù)組，可以直接鍵入x以觀察其中所包含的域名及內(nèi)容，也可以鍵入x.域名觀察指定域名的內(nèi)容，例如>>xx=name:'line'color:'red'data:[12.700035.90008.400012.200016.600018.800026.2000]>>x.colorans=red8.4if語句有幾種表現(xiàn)形式？答：（1）if表達(dá)式語句體end（2）if表達(dá)式語句體1else語句體2end（3）if表達(dá)式1語句體1elseif表達(dá)式2語句體2end（4）if表達(dá)式1語句體1elseif表達(dá)式2語句體2else語句體3end8.5說明break語句和return語句的用法。答：break語句用于終止for循環(huán)和while循環(huán)的執(zhí)行。如果遇到break語句，則退出循環(huán)體，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體外的下一行語句。在嵌套循環(huán)中，break只存在于最內(nèi)層的循環(huán)中。return語句用于終止當(dāng)前的命令序列，并返回到調(diào)用的函數(shù)或鍵盤，也用于終止keyboad方式，在MATLAB中，被調(diào)用的函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后會自動返回調(diào)用函數(shù)，使用return語句時將return插入被調(diào)用函數(shù)的某一位置，根據(jù)某種條件迫使被調(diào)用函數(shù)提前結(jié)束并返回調(diào)用函數(shù)。8.6有一周期為4π的正弦波上疊加了方差為0.1的正態(tài)分布的隨機(jī)噪聲的信號，用循環(huán)結(jié)構(gòu)編制一個三點(diǎn)線性滑動平均的程序。（提示：①用0.1*randn(1,n)產(chǎn)生方差為0.1的正態(tài)分布的隨機(jī)噪聲；②三點(diǎn)線性滑動平均就是依次取每三個相鄰數(shù)的平均值作為新的數(shù)據(jù)，如x1(2)=(x(1)+x(2)+x(3))/3，x1(3)=(x(2)+x(3)+x(4))/3......）答：t=0:pi/50:4*pi;n=length(t);y=sin(t)+0.1*randn(1,n);ya(1)=y(1);fori=2:n-1ya(i)=sum(y(i-1:i+1))/3;endya(n)=y(n);plot(t,y,'c',t,ya,'r','linewidth',2)8.7編制一個解數(shù)論問題的函數(shù)文件：取任意整數(shù)，若是偶數(shù)，則用2除，否則乘3加1，重復(fù)此過程，直到整數(shù)變?yōu)?。答：functionc=collatz(n)%collatz%Classic“3n+1”Ploblemfromnumbertheoryc=n;whilen>1ifrem(n,2)==0n=n/2;elsen=3*n+1;endc=[cn];end8.8有一組學(xué)生的考試成績（見表），根據(jù)規(guī)定，成績在100分時為滿分，成績在90~99之間時為優(yōu)秀，成績在80~89分之間時為良好，成績在60~79分之間為及格，成績在60分以下時為不及格，編制一個根據(jù)成績劃分等級的程序。學(xué)生姓名王張劉李陳楊于黃郭趙成績728356941008896685465Name=['王','張','劉','李','陳','楊','于','黃','郭','趙'];Marks=[72,83,56,94,100,88,96,68,54,65];%劃分區(qū)域：滿分(100)，優(yōu)秀(90-99)，良好(80-89)，及格(60-79)，不及格(<60)。n=length(Marks);fori=1:na{i}=89+i;b{i}=79+i;c{i}=69+i;d{i}=59+i;end;c=[d,c];%根據(jù)學(xué)生的分?jǐn)?shù)，求出相應(yīng)的等級。fori=1:nswitchMarks(i)case100%得分為100時Rank(i,:)='滿分';casea%得分在90~99之間Rank(i,:)='優(yōu)秀';caseb%得分在80~89之間Rank(i,:)='良好';casec%得分在60~79之間Rank(i,:)='及格';otherwise%得分低于60。Rank(i,:)='不及格';endend%將學(xué)生姓名，得分，級等信息打印出來。disp('')disp(['學(xué)生姓名','得分','等級']);disp('--------------------------')fori=1:10;disp(['',Name(i),'',num2str(Marks(i)),'',Rank(i,:)]);end學(xué)生姓名得分