《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;