MATLAB课后实验答案.docx

1、MATLAB课后实验答案实验一 MATLAB运算基础1. 先求下列表达式的值,然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存全部变量。 ,其中 ,其中t=0:0.5:2.5解：M文件:z1=2*sin/1+expx=2 1+2*i;-.45 5;z2=1/2*logx+sqrta=-3.0:0.1:3.0;z3=exp-exp./2.*sin+log./2t=0:0.5:2.5;z4=0&t.*+=1&t.*+=2&t .*4. 完成下列操作： 求100,999之间能被21整除的数的个数。 建立一个字符串向量,删除其中的大写字母。解： 结果：m=100:999;n=findmod=0;lengt

2、hans = 43. 建立一个字符串向量 例如：ch=ABC123d4e56Fg9;则要求结果是：ch=ABC123d4e56Fg9;k=find=A&ch;ch=ch =123d4e56g9实验二 MATLAB矩阵分析与处理1. 设有分块矩阵,其中E、R、O、S分别为单位矩阵、随机矩阵、零矩阵和对角阵,试通过数值计算验证。解: M文件如下；5. 下面是一个线性方程组： 求方程的解。 将方程右边向量元素b3改为0.53再求解,并比较b3的变化和解的相对变化。 计算系数矩阵A的条件数并分析结论。解： M文件如下：实验三 选择结构程序设计1. 求分段函数的值。用if语句实现,分别输出x=-5.0,

3、-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0时的y值。解：M文件如下：2. 输入一个百分制成绩,要求输出成绩等级A、B、C、D、E。其中90分100分为A,80分89分为B,79分79分为C,60分69分为D,60分以下为E。要求： 分别用if语句和switch语句实现。 输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性,对不合理的成绩应输出出错信息。解：M文件如下3. 硅谷公司员工的工资计算方法如下： 工作时数超过120小时者,超过部分加发15%。 工作时数低于60小时者,扣发700元。 其余按每小时84元计发。试编程按输入的工号和该号员工的工时数,计算应发工资。解：M文件下实验四 循环结构程序设计

4、1. 根据,求的近似值。当n分别取100、1000、10000时,结果是多少？要求：分别用循环结构和向量运算使用sum函数来实现。解：M文件如下：运行结果如下：2. 根据,求： y3时的最大n值。 与的n值对应的y值。解：M文件如下：3. 考虑以下迭代公式：其中a、b为正的学数。 编写程序求迭代的结果,迭代的终止条件为|xn+1-xn|10-5,迭代初值x0=1.0,迭代次数不超过500次。 如果迭代过程收敛于r,那么r的准确值是,当的值取、时,分别对迭代结果和准确值进行比较。解：M文件如下：运算结果如下；5. 若两个连续自然数的乘积减1是素数,则称这两个边疆自然数是亲密数对,该素数是亲密素数

5、。例如,23-1=5,由于5是素数,所以2和3是亲密数,5是亲密素数。求2,50区间内： 亲密数对的对数。 与上述亲密数对对应的所有亲密素数之和。解：M文件：实验五 函数文件4. 设,编写一个MATLAB函数文件fx.m,使得调用f时,x可用矩阵代入,得出的f为同阶矩阵。解：函数fx.m文件：function f= fx%fx fx求算x矩阵下的f的函数值A=0.1+.2;B=0.01+.4;f=1./A+1./B;命令文件：clc;x=input;f=fx运算结果：5. 已知 当f=n+10ln时,求y的值。 当f=12+23+34+.+n时,求y的值。解：函数f.m文件:function

6、f=ff=x+10*log;命令文件：clc;n1=input;n2=input;n3=input;y1=f;y2=f;y3=f;y=y1/.函数g.m文件function s= gfor i=1:ng=i*;ends=sum;命令文件：clc;n1=input;n2=input;n3=input;y1=g;y2=g;y3=g;y=y1/实验八 数据处理与多项式计算2. 将100个学生5门功课的成绩存入矩阵P中,进行如下处理： 分别求每门课的最高分、最低分及相应学生序号。 分别求每门课的平均分和标准方差。 5门课总分的最高分、最低分及相应学生序号。 将5门课总分按从大到小顺序存入zcj中,相应

7、学生序号存入xsxh。提示：上机调试时,为避免输入学生成绩的麻烦,可用取值范围在45,95之间的随机矩阵来表示学生成绩。解：M文件：clc;t=45+50*rand;P=fix; %生成100个学生5门功课成绩x,l=max %x为每门课最高分行向量,l为相应学生序号y,k=min%y为每门课最低分行向列,k为相应学生序号mu=mean %每门课的平均值行向量sig=std %每门课的标准差行向量s=sum %5门课总分的列向量X,m=max%5门课总分的最高分X与相应学生序号mY,n=min%5门课总分的最低分Y与相应学生序号nzcj,xsxh=sort %zcj为5门课总分从大到小排序,相

8、应学生序号xsxh 运行结果：3. 某气象观测得某日6:0018:00之间每隔2h的室内外温度0C如实验表1所示。实验表1 室内外温度观测结果0C时间h 6 8 10 12 14 16 18室内温度t1 18.0 20.0 22.0 25.0 30.0 28.0 24.0室外温度t2 15.0 19.0 24.0 28.0 34.0 32.0 30.0试用三次样条插值分别求出该日室内外6:3018:30之间每隔2h各点的近似温度0C。解：M文件：clc;h=6:2:18;t1=18.0 20.0 22.0 25.0 30.0 28.0 24.0;t2=15.0 19.0 24.0 28.0 3

9、4.0 32.0 30.0;T1=interp1%室内的3次样条插值温度T2=interp1%室外的3次样条插值温度 运行结果：4. 已知lgx在1,101区间10个整数采样点的函数值如实验表2所示。实验表2 lgx在10个采样点的函数值x 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101lgx 0 1.0414 1.3222 1.4914 1.6128 1.7076 1.7853 1.8513 1.9085 1.9510 2.0043试求lgx的5次拟合多项式p,并绘制出lgx和p在1,101区间的函数曲线。解：M文件：x=1:10:101;y=lg10;P=polyfity

10、1=polyval;plot5. 有3个多项式P1=x4+2x3+4x2+5,P2=x+2,P3=x2+2x+3,试进行下列操作： 求P=P1+P2P3。 求P的根。 当x取矩阵A的每一元素时,求P的值。其中 ： 当以矩阵A为自变量时,求P的值。其中A的值与第题相同。 解：M文件：clc;clear;p1=1,2,4,0,5;p2=1,2;p3=1,2,3;p2=0,0,0,p2;p3=0,0,p3;p4=conv; %p4是p2与p3的乘积后的多项式 np4=length; np1=length;p=zeros p1+p4 %求p=p1+p2x=roots %求p的根A=-1 1.2 -1.

11、4;0.75 2 3.5;0 5 2.5;y=polyval %x取矩阵A的每一元素时的p值 实验九 数值微积分与方程数值求解1. 求函数在指定点的数值导数。实验六 高层绘图操作3. 已知在-5x5区间绘制函数曲线。解：M文件：clc;x=-5:0.01:5;y=x+sqrt/exp.*x+0.5*logx+sqrt.*0;plot2. 用数值方法求定积分。 的近似值。 解：M文件：clc;clear;f=inlinesqrtcos+4*sin.2+1;I1=quad g=inlinelog./;I2=quad运行结果：3. 分别用3种不同的数值方法解线性方程组。解：M文件：clc;clear

12、;A=6 5 -2 5;9 -1 4 -1;3 4 2 -2;3 -9 0 2;b=-4 13 1 11;x=Aby=inv*bL,U=lu;z=U运行结果：4. 求非齐次线性方程组的通解。解：M文件clc;clear;format ratA=2 7 3 1;3 5 2 2;9 4 1 7;b=6 4 2;x,y=line_solution：。5. 求代数方程的数值解。 3x+sinx-ex=0在x0=1.5附近的根。 在给定的初值x0=1,y0=1,z0=1下,求方程组的数值解。解：M文件：function g=fg=3*x+sin-exp;clc;clear;fzero. M文件： fun

13、ction F=funx=X;y=X;z=X;F=sin+y2+log-7;F=3*x+2-z3+1;F=x+y+z-5;X=fsolvemyfun,1,1,1,optimset运行结果：6. 求函数在指定区间的极值。 在内的最小值。 在0,0附近的最小值点和最小值。解：M文件：function f=gx=u; y=u; f=2*x.3+4*x.*y3-10*x.*y+y.2;clc;clear;format longf=inlinex3+cos+x*log/exp;x,fmin1=fminbndU,fmin2=fminsearch8. 求微分方程组的数值解,并绘制解的曲线。解： 令y1=x,

14、y2=y,y3=z; 这样方程变为:,自变量是tM文件：function xdot=sysxdot=y*y;-y*y;-0.51*y*y;clc;clear;t0=0;tf=8;x,y=ode23plot实验十 符号计算基础与符号微积分一、1. 已知x=6,y=5,利用符号表达式求提示：定义符号常数x=sym,y=sym。解：M文件：clear all;clc;x=sym;y=sym;z=/sqrt-sqrt运行结果：2. 分解因式。 x4-y4 5135解：M文件：clear all;clc;syms x y;t=sym;a=x4-y4;factorfactor运行结果：5. 用符号方法求下

15、列极限或导数。解：M文件：clear all;clc;syms x t a y z;f1=x*expsin+1-2*exptan-1/sin3; %limitf2=sqrt-sqrtacos/sqrt; %limity=1-cos/x; %y1=diffy2=diffA=ax t3;t*cos log; %Ax1=diffAt2=diffAxt=difff=*exp; %Zx=-diff/diffdfxz=diffdiff,z;x=sym;z=sym;eval %符号运算返回数值运行结果：6. 用符号方法求下列积分。解：M文件：clear;clc;x=sym;f1=1/; %f2=1/asin2/sqrt; %f3=/; %f4=exp*1+exp2; %F1=intF2=intF3=intF4=intf4,0,log运行结果：