《MATLAB 程序设计与应用》刘卫国高等教育出版社前六个实验答案.docx
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《MATLAB程序设计与应用》刘卫国高等教育出版社前六个实验答案
实验一MATLAB运算基础
1.
（1）
z1=2*sin（85*pi/180）/（1+exp
（2））
z1=
0.2375
（2）
x=[21+2i;-0.455];
z2=log（x+sqrt（1+x.^2））/2
z2=
0.72180.7347+0.5317i
-0.21801.1562
（3）
a=-3:
0.1:
3
z3=（exp（0.3*a）-exp（-0.3*a））.*sin（a+0.3）+log（（0.3+a）/2）
（4）
t=0:
0.5:
2.5
z4=（0<=t&t<1）.*t.*t+（1<=t&t<2）.*（t.^2-1）+（2<=t&t<3）.*（t.^2-2*t+1）
显示工作空间的变量和变量值
a1x61488doublearray
t1x648doublearray
x2x264doublearray（complex）
z11x18doublearray
z22x264doublearray（complex）
z31x61976doublearray（complex）
z41x648doublearray
保存全部变量
savemydata%将工作空间全部变量保存到mydata.mat文件中
2.
A=[1234-4;34787;3657]
B=[13-1;203;3-27]
（1）
A+6*B
ans=
1852-10
467105
215349
A-B+eye（size（A））
ans=
1231-3
32884
0671
A*B
ans=
684462
309-72596
154-5241
A.*B
ans=
121024
680261
9-13049
A^3
ans=
3722623382448604
247370149188600766
78688454142118820
A.^3
ans=
172839304-64
39304343658503
27274625343
A/B
ans=
16.4000-13.60007.6000
35.8000-76.200050.2000
67.0000-134.000068.0000
B\A
ans=
109.4000-131.2000322.8000
-53.000085.0000-171.0000
-61.600089.8000-186.2000
[A,B]
ans=
1234-413-1
34787203
36573-27
[A（[1,3],:
）;B^2]
ans=
1234-4
3657
451
11019
20-540
3.
A=[12345;678910;1112131415;1617181920;2122232425]
B=[3016;17-69;023-4;970;41311]
（1）C=A*B
C=
9315077
258335237
423520397
588705557
753890717
（2）
D=C（3:
5,2:
3）
D=
520397
705557
890717
4.
（1）
ind=find（rem（x,21）==0）
length（ind）
ans=
43
或者用一下程序
x=x（find（rem（x,21）==0））
x=
Columns1through21
105126147168189210231252273294315336357378399420441462483504525
Columns22through42
546567588609630651672693714735756777798819840861882903924945966
Column43
987
length（x）
ans=
43
（2）
str='adodfjoAWEREOTPET'
k=find（str>='A'&str<='Z'）
str（k）=[]
实验二MATLAB矩阵分析与处理
1、
E=eye（3,3）
R=rand（3,2）
O=zeros（2,3）
S=diag（[1,1]）或者S=diag（1:
2）
A=[ER;OS]
A=[ER;OS]
A=
1.0000000.41030.3529
01.000000.89360.8132
001.00000.05790.0099
0001.00000
00001.0000
>>A^2
ans=
1.0000000.82050.7057
01.000001.78731.6263
001.00000.11580.0197
0001.00000
00001.0000
[ER+R*S;OS*S]
ans=
1.0000000.82050.7057
01.000001.78731.6263
001.00000.11580.0197
0001.00000
00001.0000
3、A=rand（5,5）
A=
0.13890.19880.46600.67210.8318
0.20280.01530.41860.83810.5028
0.19870.74680.84620.01960.7095
0.60380.44510.52520.68130.4289
0.27220.93180.20260.37950.3046
>>det（A）
ans=
-0.0627
>>trace（A）
ans=
1.9863
rank（A）
ans=
5
>>a1=norm（A,1）
a1=
2.7776
a2=norm（A,2）
a2=
2.3766
>>ainf=norm（A,inf）
ainf=
2.6842
4、
A=[-29618;20512;-885]
A=
-29618
20512
-885
>>[V,D]=eig（A）
V=
0.71300.28030.2733
-0.6084-0.78670.8725
0.34870.55010.4050
D=
-25.316900
0-10.51820
0016.8351
5.
A=[1/21/31/4;1/31/41/5;1/41/51/6]
b=[0.950.670.52]'
A=
0.50000.33330.2500
0.33330.25000.2000
0.25000.20000.1667
b=
0.9500
0.6700
0.5200
x=A\b
x=
1.2000
0.6000
0.6000
（2）
b（3）=0.53
b=
0.9500
0.6700
0.5300
>>x=inv（A）*b
x=
3.0000
-6.6000
6.6000
（3）
cond（A,1）
ans=
2.0150e+003
cond（A,2）
ans=
1.3533e+003
>>cond（A,inf）
ans=
2.0150e+003
分析：
矩阵A的条件数远远大于1，说明矩阵A是个病态矩阵，矩阵元素的轻微变化会引起解的很大变化
实验三
1.
forx=[-5,-3,1,2,2.5,3,5]
ifx<0&x~=-3
y=x.*x+x-6;
elseifx>=0&x<5&x~=2&x~=3
y=x.*x-5*x+6;
else
y=x.^2-x-1;
end
y
end
y=
14
y=
11
y=
2
y=
1
y=
-0.2500
y=
5
y=
19
2.
用if语句实现：
x=input（'请输入一个成绩'）;
ifx<=100&x>=90
disp（'成绩等级为：
A'）;
elseifx<90&x>=80
disp（'成绩等级为：
B'）;
elseifx<80&x>=70
disp（'成绩等级为：
C'）;
elseifx>=60&x<70
disp（'成绩等级为：
D'）;
elseifx>=0&x<60
disp（'不及格'）;
else
disp（'输入的成绩不合理'）
end
用switch语句实现：
x=input（'请输入一个成绩'）;
switchfloor（x/10）
case{9,10}
disp（'成绩等级为：
A'）;
case{8}
disp（'成绩等级为：
B'）;
case{7}
disp（'成绩等级为：
C'）;
case{6}
disp（'成绩等级为：
D'）;
case{0,1,2,3,4,5}
disp（'不及格'）;
otherwise
disp（'输入的成绩不合理'）
end
3.
x=input（'请输入工号'）;
y=input（'请输入该员工工时数'）;
ify>120
gongzi=120*84+（y-120）*84*（1+0.15）
elseify<60
gongzi=y*84-700;
else
gongzi=y*84;
end
ifgongzi<0
gongzi=0;
end
disp（'应发的工资是'）
gongzhi
4.
x=floor（rand（2,1）*89）+10;
sign=input（'请输入标点符号:
'）;
x=int2str（x）;
expression=strcat（x
（1）,sign,x
（2））
eval（expression）
5.
A=rand（5,6）
n=input（'pleaseenternumbern'）
if（n>size（A,1））
n=size（A,1）
disp（'nlargerthantherowofmatrixA'）
end
B=A（n,:
）
实验四:
循环结构程序设计
1.
（1）
forn=[100,1000,10000]
sum=0;
forx=1:
n
sum=sum+1/（x.^2）;
end
value=sqrt（6*sum）
end
value=
3.1321
value=
3.1406
value=
3.1415
（2）
forn=[100,1000,10000]
x=1:
n;
value=sqrt（6*sum（1./x./x））
end
2.
y=0;
n=1;
whiley<3
y=y+1/（2*n-1）;
n=n+1;
end
n=n-1;
y=y-1/（2*n-1）
n=n-1
y=
2.9944
n=
56
3.
（1）
a=2;
b=3;
x0=1;
x1=0;
n=1;
y=abs（x1-x0）;
whilen<=500&y>10^（-5）
x1=a/（b+x0）;
y=abs（x1-x0）;
x0=x1;
n=n+1;
end
x1
x1=
0.5616
（2）
a=1;
b=1;
x0=1;
x1=0;
n=1;
y=abs（x1-x0）;
whilen<=500&y>10^（-5）
x1=a/（b+x0）;
y=abs（x1-x0）;
x0=x1;
n=n+1;
end
x1
结果为：
x1=
0.6180
准确值为：
（-b+sqrt（b*b+4*a））/2
ans=
0.6180
当（a，b）的取值为（8，3）时
a=8;
b=3;
x0=1;
x1=0;
n=1;
y=abs（x1-x0）;
whilen<=500&y>10^（-5）
x1=a/（b+x0）;
y=abs（x1-x0）;
x0=x1;
n=n+1;
end
x1
x1=
1.7016
准确值为;
（-b+sqrt（b*b+4*a））/2
ans=
1.7016
当（a，b）的取值为（10，0.1）时
a=10;
b=0.1;
x0=1;
x1=0;
n=1;
y=abs（x1-x0）;
whilen<=500&y>10^（-5）
x1=a/（b+x0）;
y=abs（x1-x0）;
x0=x1;
n=n+1;
end
x1
x1=
3.1127
准确值为：
（-b+sqrt（b*b+4*a））/2
ans=
3.1127
4．
f1=1;
f2=0;
f3=1;
f=[f1,f2,f3];
forn=4:
100
f4=f3-2*f2+f1;
f=[ff4];
f1=f2;
f2=f3;
f3=f4;
end
f
maxvalue=max（f）;
minvalue=min（f）;
sumvalue=sum（f）;
disp（['最大值是：
',num2str（maxvalue）]）
disp（['最小值是：
',num2str（minvalue）]）
disp（['各数和是：
',num2str（sumvalue）]）
zhengshu=length（find（f>0））
fushu=length（find（f<0））
zeroshu=length（find（f==0））
5.
sushu=[];
forn=2:
49
x=n*（n+1）-1;
signx=0;
fork=2:
sqrt（x）
if（mod（x,k）==0）
signx=1;
end
end
ifsignx==0
sushu=[sushu;nn+1];
end
end
sushu
sushu=
23
34
45
56
67
89
910
1011
1112
1314
1516
1617
1920
2021
2122
2425
2627
2829
3031
3132
3536
3839
3940
4142
4445
4546
4647
4849
实验五：
1.函数文件如下：
function[expval,logval,sinval,cosval]=fushu（x）
%FUSHUcomputefushuvalue
expval=exp（x）;
logval=log（x）;
sinval=sin（x）;
cosval=cos（x）;
disp（['复数e的指数是：
',num2str（expval）]）
disp（['复数e的对数是：
',num2str（logval）]）
disp（['复数e的正弦是：
',num2str（sinval）]）
disp（['复数e的余弦是：
',num2str（cosval）]）
命令文件diaoyongfushu.m
x=1+2i
[expval,logval,sinval,cosval]=fushu（x）
2.
functionJ=jiefangcheng（m1,m2,m3）
H=[m1*cos（m3*pi/180）-m1-sin（m3*pi/180）0
m1*sin（m3*pi/180）0cos（m3*pi/180）0
0m2-sin（m3*pi/180）0
00-cos（m3*pi/180）1];
K=[0;m1*9.8;0;m2*9.8];
J=inv（H）*K;
disp（['方程组的解是：
',num2str（J'）]）
主程序：
m1=input（'m1='）;
m2=input（'m2='）;
m3=input（'m3='）;
J=jiefangcheng（m1,m2,m3）;
a1=J
（1）
a2=J
（2）
N1=J（3）
N2=J（4）
3.
functiona=sushu（b）
%jueduisushu
x=fix（b/10）;
y=rem（b,10）;
a=10*y+x;
signab=0;
form=2:
sqrt（b）
ifrem（b,m）==0
signab=signab+1;
end
end
forn=2:
sqrt（a）
ifrem（a,n）==0
signab=signab+1;
end
end
ifsignab==0
a=b;
else
a=0;%这里赋值0，表示不是素数
end
命令文件
liangweisushu=[];
forn=10:
99
[a]=sushu（n）;
ifa>0
liangweisushu=[liangweisushu,a];
end
end
disp（['所有的两位绝对素数是：
',num2str（liangweisushu）]）
4.
functionf=fx（x）
%
f=1./（（x-2）.^2+0.1）+1./（（x-3）.^4+0.01）;
命令文件：
x=[12;3+4i5]
f=fx（x）
5.
（1）
functionfn=f（n）
fn=n+10*log（n*n+5）;
命令文件：
y=f（40）/（f（30）+f（20））
（2）
functionfn=f1（n）
fn=0;
fork=1:
n
fn=fn+k*（k+1）;
end
命令文件：
y=f1（40）/（f1（30）+f1（20））
实验六
1.
x=linspace（0,2*pi,101）
y=（0.5+3*sin（x）./（1+x.*x））.*cos（x）
plot（x,y）
2.
（1）
clearall
x=linspace（-2*pi,2*pi,500）;
y1=x.^2;
y2=cos（2*x）;
y3=y1.*y2;
plot（x,y1,'r:
',x,y2,'b-',x,y3,'k.-'）
（2）
clearall
x=linspace（-2*pi,2*pi,500）;
y1=x.^2;
y2=cos（2*x）;
y3=y1.*y2;
subplot（3,1,1）;
plot（x,y1）;
subplot（3,1,2）;
plot（x,y2）;
subplot（3,1,3）;
plot（x,y3）;
（3）
clearall
x=linspace（-2*pi,2*pi,500）;
y1=x.^2;
y2=cos（2*x）;
y3=y1.*y2;
subplot（3,3,1）;
bar（x,y1）;%条形图
subplot（3,3,2）;
stairs（x,y1）;%阶梯图
subplot（3,3,3）;
stem（x,y1）;%杆图
subplot（3,3,4）;
bar（x,y2）;
subplot（3,3,5）;
stairs（x,y2）;
subplot（3,3,6）;
stem（x,y2）;
subplot（3,3,7）;
bar（x,y3）;
subplot（3,3,8）;
stairs（x,y3）;
subplot（3,3,9）;
stem（x,y3）;
3.
x=-5:
0.01:
5
y=（x+sqrt（pi））/exp
（2）.*（x<=0）+1/2*log（x+sqrt（1+x.^2））.*（x>0）
plot（x,y）
4.
clearall
a=input（'请输入一个数a：
'）;
b=input（'请输入一个数b：
'）;
n=input（'请输入一个数n：
'）;
theta=linspace（0,2*pi,500）;
rho=a*sin（b+n.*theta）;
polar（theta,rho）;
5.
clearall
x1=linspace（-5,5,21）;
y1=linspace（0,10,31）;
[x,y]=meshgrid（x1,y1）;
z=cos（x）.*cos（y）.*exp（-0.25.*sqrt（x.^2+y.^2））
subplot（2,1,1）;
surf（x,y,z）;
subplot（2,1,2）;
contour3（x,y,z,30）;
6.
clearall
s=linspace（0,0.5*pi,10）;
t=linspace（0,1.5*pi,30）;
[S,T]=meshgrid（s,t）;
x=cos（S）.*cos（T）;
y=cos（S）.*sin（T）;
z=sin（S）;
colormap（prism）;
figure
（1）
surf（x,y,z）;
figure
（2）
surf（x,y,z）;shadingflat;
figure（3）
surf（x,y,z）;shadinginterp;
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