哈工大matlab.docx
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哈工大matlab
2012年春季学期
MATLAB课程考查题
姓名：
学号：
学院：
专业：
一、必答题：
1，简述MATLAB组成部分？
答：
MATLAB系统主要由开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。
2，说明使用M文件编辑/调试器的方法和优点？
答：
具有强大的功能，使用方便，输入便捷，库函数丰富，开放性强。
3，存储在工作空间中的数组能编辑吗？
如何操作？
答：
存储在工作空间的数组可以通过数组编辑器进行编辑：
在工作空间浏览器中双击要编辑的数组名打开数组编辑器，再选中要修改的数据单元，输入修改内容即可。
4，在MATLAB中有几种获得帮助的途径？
答：
在MATLAB中有多种获得帮助的途径：
（1）帮助浏览器：
选择view菜单中的Help菜单项或选择Help菜单中的MATLABHelp菜单项可以打开帮助浏览器；
（2）help命令：
在命令窗口键入“help”命令可以列出帮助主题，键入“help函数名”可以得到指定函数的在线帮助信息；
（3）lookfor命令：
在命令窗口键入“lookfor关键词”可以搜索出一系列与给定关键词相关的命令和函数
（4）模糊查询：
输入命令的前几个字母，然后按Tab键，就可以列出所有以这几个字母开始的命令和函数。
注意：
lookfor和模糊查询查到的不是详细信息，通常还需要在确定了具体函数名称后用help命令显示详细信息。
5，在进行算术运算时，数组运算和矩阵运算各有什么特点，如何区分两种运算？
左除与右除有什么区别？
答：
在加、减运算时数组运算与矩阵运算的运算符相同，乘、除和乘方运算时，在矩阵运算的运算符前加一个点即为数组运算，如a*b为矩阵乘，a.*b为数组乘。
在通常情况下，左除x=a\b是a*x=b的解，右除x=b/a是x*a=b的解，一般情况下，a\bb/a。
6，命令文件与函数文件的主要区别是什么？
答：
（1）命令文件是一系列命令的组合，函数文件的第一行必须用function说明；
（2）命令文件没有输入参数，也不用返回参数，函数文件可以接受输入参数，也可以返回参数；（3）命令文件处理的变量为工作空间变量，函数文件处理的变量为函数内部的局部变量，也可以处理全局变量。
命令文件没有函数定义行，且一般没有注释信息，当然也可以添加注释信息，即以%开头的内容。
在使用方法变量生存周期中也存在差异。
7，GUI开发环境中提供了哪些方便的工具？
各有什么用途？
答：
在GUI开发环境中提供了下列五个方便的工具：
（1）布局编辑器（LayoutEditor）—在图形窗口中创建及布置图形对象
（2）几何排列工具（AlignmentTool）—调整各对象之间的相互几何关系和位置
（3）属性编辑器（PropertyInspector）—查询并设置对象的属性值
（4）对象浏览器（ObjectBrowser）—获得当前MATLAB窗口中图形对象句柄的分级排列
（5）菜单编辑器（MenuEditor）—建立和编辑主菜单和图形对象的鼠标右键菜单
8，if语句有几种表现形式？
答：
（1）if表达式
语句体
end
（2）if表达式
语句体1
else
语句体2
end
（3）if表达式1
语句体1
elseif表达式2
语句体2
end
（4）if表达式1
语句体1
elseif表达式2
语句体2
else
语句体3
end
9，轴对象是使用的最多的图形对象之一，那么轴对象是哪个对象的子对象，又是那些对象的父对象？
答：
轴对象是图形窗口对象的子对象，是图像、灯光、线、块、矩形、表面、字的父对象。
10，什么是图形句柄？
图形句柄有什么用途？
答：
图形句柄是每个图形对象从产生时起就被赋予的一个唯一的标识。
利用图形句柄既可以操纵一个已经存在的图形对象的属性，也可以在建立图形对象时指定属性的值，特别是对指定对象句柄的操作不会影响同时存在的其他对象，这是非常有用的。
11，已知三维图形视角的缺省值是方位角为-37.5°，仰角为30°，写出将方位角顺时针旋转20角的命令。
答：
>>view（-57.5°,30°）
12，什么是Simulink?
简述Simulink的步骤。
答：
SIMULINK是实现动态系统建模、仿真的一个集成环境，它支持线性和非线性系统、连续时间系统、离散时间系统等，而且系统可以是多进程的。
（1）根据要仿真的系统框图，在SIMULINK窗口的仿真平台上构建仿真模型。
（2）设计模块参数。
（3）设计仿真参数。
（4）启动仿真。
（5）观测仿真结果。
13，计算
与
的数组乘积。
答：
>>a=[693;275];
>>b=[241;468];
>>a.*b
ans=
12363
84240
14，对于
，如果
，
，求解X。
答：
>>A=[492;764;357];
>>B=[372628];
>>X=A\B
X=
-0.5118
4.0427
1.3318
15，求解多项式x3-7x2+2x+40的根。
答：
>>solve（'x^3+7*x^2+2*x+40=exp（x）'）
ans=
-7.4519193726119900192234671421412
16，求解在x=8时多项式（x-1）（x-2）（x-3）（x-4）的值。
答：
>>p=poly（[1,2,3,4]）;
>>polyvalm（p,8）
ans=
840
17，计算多项式除法（3x3+13x2+6x+8）/（x+4）。
答：
>>d=deconv（[31368],[14]）
d=
312
18，计算多项式
的微分和积分。
答：
求微分：
>>diff（4*x^4-12*x^3-14*x^2+5*x+9,x）
ans=
16*x^3-36*x^2-28*x+5
求积分：
>>int（4*x^4-12*x^3-14*x^2+5*x+9,x）
ans=
（4*x^5）/5-3*x^4-（14*x^3）/3+（5*x^2）/2+9*x
19，有一正弦衰减数据y=sin（x）.*exp（-x/10），其中x=0:
pi/5:
4*pi，用三次样条法进行插值。
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'）
20，符号函数绘图法绘制函数x=sin（3t）cos（t），y=sin（3t）sin（t）的图形，t的变化范围为[0,2]。
答：
>>symst
>>ezpolt（sin（3*t）*cos（t）,sin（3*t）*sin（t）,[0,pi]）
21，有一组测量数据满足
，t的变化范围为0~10，用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线，并添加标题
，用箭头线标识出各曲线a的取值，添加标题
和图例框。
答：
>>t=0:
0.5:
10
>>y1=exp（-0.1*t+1）
>>y2=exp（-0.2*t+1）
>>y3=exp（-0.5*t+1）
>>plot（t,y1,’-ob’,t,y2,’:
*r’,t,y3,’-.^g’）
>>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）
>>title（'\ity\rm=e^{-\itat}','FontSize',12）
>>legend（'a=0.1','a=0.2','a=0.5'）
22，建立一个简单模型，用信号发生器产生一个幅度为2V、频率为0.5Hz的正弦波，并叠加一个0.1V的噪声信号，将叠加后的信号显示在示波器上并传送到工作空间。
23，编制一个解数论问题的函数文件：
取任意整数，若是偶数，则用2除，否则乘3加1，重复此过程，直到整数变为1。
答：
functionc=collatz（n）
%collatz
%Classic“3n+1”Ploblemfromnumbertheory
c=n;
whilen>1
ifrem（n,2）==0
n=n/2;
else
n=3*n+1;
end
c=[cn];
end
24，矩阵
，计算a的行列式和逆矩阵。
答：
求行列式：
>>a=[4,2,-6;7,5,4;3,4,9];
>>det（a）
ans=
-64
求逆矩阵：
>>a=[4,2,-6;7,5,4;3,4,9];
>>inv（a）
ans=
-0.45310.6562-0.5937
0.7969-0.84370.9062
-0.20310.1562-0.0937
25,用符号函数法求解方程at2+b*t+c=0。
答：
>>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））
二、选答题（在下列题中选答5题）：
1．有一组测量数据如下表所示，数据具有y=x2的变化趋势，用最小二乘法求
解y。
答：
>>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'）
2．
，用符号微分求df/dx。
答：
>>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）]
3．
，当x和y的取值范围均为-2到2时，用建立子窗口的方法在同
一个图形窗口中绘制出三维线图、网线图、表面图和带渲染效果的表面图。
答：
x=-2:
0.1:
2;
y=x;
z=x.*exp（-x.^2-y.^2）;
figure
（1）
subplot（2,2,1）;plot3（x,y,z）;%三维线图、
[x,y]=meshgrid（x,y）;
z=x*exp（-x^2-y^2）;
subplot（2,2,2）;mesh（x,y,z）;%网线图
subplot（2,2,3）;surf（x,y,z）;%表面图
subplot（2,2,4）;
surf（x,y,z,'FaceColor','green','EdgeColor','none'）;%表面图
camlightleft;lightingphong
alpha（.5）
4．用subplot语句在一个图形窗口上开多个大小不等的子窗口进行绘图并添加注
释，见图。
图形具体内容及各图所占位置可自选。
答:
>>subplot（'position',[0.1,0.15,0.3,0.65]）
>>hist（randn（1,1000）,20）;
>>xlabel（'直方图'）
>>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,'伪彩色图'）
>>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,'三维图'）
>>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,...%设置线型
'MarkerEdgeColor','k',...%设置标记点边缘颜色
'MarkerFaceColor','y',...%设置标记点填充颜色
'MarkerSize',5）
>>axis（[0,3.14,-0.5,0.5]）
>>xlabel（'带标记点的线图'）
>>subplot（'position',[0.1,0.9,0.8,0.1]）
>>text（0.25,0.2,'多窗口绘图示例',...
>>'fontsize',25,'fontname','隶书','color','b'）
>>axisoff
5.用单选框做一个如图所示的界面，通过选择不同的单选框来决定使用不同的色彩图。
提示：
（1）建立坐标轴对象，用于显示图形；
（2）建立建立五个单选框，用于选择不同的色图；
（3）callback函数的内容为：
functionvarargout=radiobutton1_Callback（h,eventdata,handles,varargin）
set（handles.radiobutton1,'value',1）
set（handles.radiobutton2,'value',0）
set（handles.radiobutton3,'value',0）
set（handles.radiobutton4,'value',0）
set（handles.radiobutton5,'value',0）
colormap（jet）
%--------------------------------------------------------------------
functionvarargout=radiobutton2_Callback（h,eventdata,handles,varargin）
set（handles.radiobutton1,'value',0）
set（handles.radiobutton2,'value',1）
set（handles.radiobutton3,'value',0）
set（handles.radiobutton4,'value',0）
set（handles.radiobutton5,'value',0）
colormap（hsv）
%--------------------------------------------------------------------
functionvarargout=radiobutton3_Callback（h,eventdata,handles,varargin）
set（handles.radiobutton1,'value',0）
set（handles.radiobutton2,'value',0）
set（handles.radiobutton3,'value',1）
set（handles.radiobutton4,'value',0）
set（handles.radiobutton5,'value',0）
colormap（hot）
%--------------------------------------------------------------------
functionvarargout=radiobutton4_Callback（h,eventdata,handles,varargin）
set（handles.radiobutton1,'value',0）
set（handles.radiobutton2,'value',0）
set（handles.radiobutton3,'value',0）
set（handles.radiobutton4,'value',1）
set（handles.radiobutton5,'value',0）
colormap（pink）
%--------------------------------------------------------------------
functionvarargout=radiobutton5_Callback（h,eventdata,handles,varargin）
set（handles.radiobutton1,'value',0）
set（handles.radiobutton2,'value',0）
set（handles.radiobutton3,'value',0）
set（handles.radiobutton4,'value',0）
set（handles.radiobutton5,'value',1）
colormap（copper）
6.建立一个简单模型，产生一组常数（1×5），再将该常数与其5倍的结果合成
一个二维数组，用数字显示器显示出来。
7．用Matlab编制一个解决你所在学科内某小问题的应用程序。
答：
解决微积分问题，先定义下列三个方程式，接著再演算其微分项：
>>S1='6*x^3-4*x^2+b*x-5';
>>S2='sin（a）';
>>S3='（1-t^3）/（1+t^4）';
>>diff（S1）
ans=18*x^2-8*x+b
>>diff（S1,2）
ans=36*x-8
>>diff（S1,'b'）
ans=x
>>diff（S2）
ans=
cos（a）
>>diff（S3）
ans=-3*t^2/（1+t^4）-4*（1-t^3）/（1+t^4）^2*t^3
>>simplify（diff（S3））
ans=t^2*（-3+t^4-4*t）/（1+t^4）^2
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