MATLAB实用教程课后习题答案.docx

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MATLAB实用教程课后习题答案

第二章

1.计算复数3+4i与5-6i的乘积。

a=3+4i

b=5-6i

c=a*b

2.构建结构体Students，属性包含Name、age和Email，数据包括｛’Zhang’，18，[‘Zhang163.’，’Zhang263.’]｝、｛’Wang’，21，[]｝和｛’Li’，[],[]｝，构建后读取所有Name属性值，并且修改’Zhang’的Age属性值为19。

Students

（1）.Age=18

Students

（1）.Email='zhang163.','zhang263.'

Students

（2）.Name='Wang'

Students

（2）.Age=21

Students

（2）.Email=[]

Students（3）.Name='Li'

Students（3）.Age=[]

Students（3）.Email=[]

Students.Name

Student

（1）.Age

（1）=19

Student.Age

3.用满矩阵和稀疏矩阵存储方式分别构造下属矩阵：

A=[01000;10000;00000;00010]

A=[01000;10000;00000;00010]

S=sparse（A）

S=sparse（[2,1,4],[1,2,4],[1,1,1],4,5）

4.采用向量构造符得到向量[1,5,9....,41].

A=1:

4:

41

5.按水平和竖直方向分别合并下述两个矩阵：

A=[100;110;001],B=[234;567;8910]

A=[100;110;001]

B=[234;567;8910]

C=[AB]

D=[A;B]

6.分别删除第五题两个结果的第2行。

A=[100;110;001]

B=[234;567;8910]

C=[AB]

D=[A;B]

C（2,:

）=[]

D（2,:

）=[]

7.分别将第5题两个结果的第2行最后3列的数值改为[111213]。

A=[100;110;001]

B=[234;567;8910]

C=[AB]

D=[A;B]

C（2,4:

6）=[111213]

D（2,:

）=[111213]

8.分别查看第5题两个结果的各方向长度

A=[100;110;001]

B=[234;567;8910]

C=[AB]

D=[A;B]

a=size（C）

b=size（D）

9.分别判断pi是否为字符串和浮点数。

tf=ischar（pi）

tf=isfloat（pi）

10.分别将第5题两个结果均转换为2*9的矩阵。

A=[100;110;001]

B=[234;567;8910]

C=[AB]

D=[A;B]

E=reshape（C,2,9）

F=reshape（D,2,9）

11.计算第5题矩阵A的转秩。

A=[100;110;001]

B=transpose（A）

12.分别计算第5题矩阵A和B的A+B、A.\B和A\B。

A=[100;110;001]

B=[234;567;8910]

C=A+B

D=A.*B

E=A\B

13.判断第5题矩阵A和B中哪些元素值不小于4。

A=[100;110;001]

B=[234;567;8910]

A>=4

B>=4

14.分别用函数strcat（）和矩阵合并符合并如下字符串：

’Thepictureis’和’verygood’。

a='Thepictureis'

b='verygood'

c=strcat（a,b）

d=[ab]

15.创建字符串数组，其中元素分别为’Picture’和’Pitch’。

a=char（'Picture','Pitch'）

16.在第14题结果中查找字符串’e’。

a='Thepictureis'

b='verygood'

c=strcat（a,b）

d=[ab]

e=strfind（c,'e'）

f=strfind（d,'e'）

17.在第15题结果中匹配字符串’Pi’。

a=char（'Picture','Pitch'）

x=strmatch（'Pi',a）

18.将字符串’verygood’转换为等值的整数。

a=double（'verygood'）

19.将十进制的50转换为二进制的字符串。

a=dec2bin（50）

20将十六进制的字符串’50’转换为三进制的整数。

a=hex2dec（'50'）

第三章

1.计算矩阵A的二数、行列式、秩、化零空间和正交空间。

A=[17241850;23571449;46132043;1012192162;111825256]

N=norm（A）

A_det=det（A）

Z=null（A）

Q=orth（A）

b=rank（A）

A=[17241850；23571449；46132043；1012192162；111825256]

2.求解线性方程组AX=B，其中A如第1题所示，B=[11111]的转秩。

A=[17241850;23571449;46132043;1012192162;111825256]

B=transpose（[11111]）

X=A\B

3.对矩阵A进行LU分解和Schur分解，其中A如第1题。

A=[17241850;23571449;46132043;1012192162;111825256]

[L1,U1]=lu（A）

[U2,L2]=schur（A）

4对矩阵A的前4行进行QR分解和奇异值分解，其中A如第1题。

A=[17241850;23571449;46132043;1012192162;111825256]

B=A（1:

4,:

）

[Q,R]=qr（B）

[USV]=svd（B）

5计算矩阵A的特征值及对应的特征向量，判断矩阵A是否可对角化，其中A如第1题。

A=[17241850;23571449;46132043;1012192162;111825256]

[V,D]=eig（A）

a=inv（V）*A*V-D

6.计算矩阵A的指数、开平方和余弦值，其中A如第1题。

A=[17241850;23571449;46132043;1012192162;111825256]

Y1=expm（A）

Y2=sqrtm（A）

Y3=funm（A,cos）

7.计算矩阵A每个元素的指数、开平方和余弦值（元素单位为度），其中A如第1题。

A=[17241850;23571449;46132043;1012192162;111825256]

Y1=exp（A）

Y2=sqrt（A）

Y3=cosd（A）

8.计算复数矩阵C每个元素的模、相角和共轭。

C=[3+4i2–i-i；2-20]。

C=[3+4i2-i-i;2-20]

Y1=abs（C）

Y2=angle（C）

Y3=conj（C）

9.分别使用函数fix（）、floor（）、ceil（）和round（），计算第8题中的相角结果。

C=[3+4i2-i-i;2-20]

Y1=fix（C）

Y2=floor（C）

Y3=ceil（C）

Y4=round（C）

10.将2-i的模结果近似为有理数，并以数值形式显示。

a=2-i

Y1=abs（a）

Y2=rats（Y1）

11.计算

，其中m=4!

和n是42与35的最大公因式。

n=gcd（42,35）

m=factorial（4）

c=nchoosek（m,n）

12.将球坐标系中的点（1，1，1）分别转换到笛卡尔坐标系和极坐标系。

[a,b,c]=sph2cart（1,1,1）

[d,e,f]=cart2pol（a,b,c）

第四章

1.创建脚本实现随机数序列的各元素由大到小排列，其中随机数服从U（-5，9）的均匀分布，并且序列长度为10。

clear

clc

A=unifrnd（-5,9,1,10）

n=10;

fori=1:

n-1

forj=i+1:

n

ifA（i）

tmpx=A（j）;

A（j）=A（i）;

A（i）=tmpx;

end

end

end

A

2.创建函数实现指定长度的随机数序列的各元素由大到小排列，其中随机数服从N（3，9）的高斯分布。

clear

clc

n=input（'datalength'）

A=normrnd（3,9,1,n）;

B=sort（A,'descend'）

fori=1:

n-1

forj=i+1:

n

ifA（i）

tmpx=A（j）;

A（j）=A（i）;

A（i）=tmpx;

end

end

end

A

3.提示用户输入1或2，如输入1时，执行第一题的脚本；如输入2时，提示用户输入随机数序列长度，然后执行第二题的函数。

clear

clc

r=input（'1or2'）

switchr

case1

disp（'��������d1'）

editd1.m

case2

n=input（'��������������ò������¤��������'）

disp（'��������d2'）

editd2.m

end

4.分别选用if或switch结构实现下述函数表示。

f（x,y）=

f（x）=

5.分别用for和while结构实现如下函数计算。

Sin（x）-cos（x）+sin（2x）+cos（2x）+……+sin（nx）+（-1）^xCos（nx）

expAt+AexpAt+…..+A^nxexpA^nt,其中A=[123;012;001]

6.在第3题的代码中添加continue、break、return、echo等命令，熟悉他们的用法。

7.计算n个随机数的自然对数，并对运算结果求其算术平方根和四舍五入的和，其中，随机数服从U（-2,2）的均匀分布。

运行下述函数并进行调试。

第五章

1.绘制函数y=sin（x）cos（x）在[-2,2]上的曲线，其中曲线为红实线。

x=-2:

0.01:

2；

y=sin（x）.*cos（x）；

plot（x,y,'-r'）

2.绘制函数x^2/9+y^2/16=1的边界。

ezplot（'16*x^2+9*y^2-144',[-3,3,-4,4]）

3.绘制函数

=

在x1，x2

[-2,2]上的曲线，其中数据点为菱形。

x1=-2:

2;

x2=-2:

2;

x=[x1x2];

y1=x1'*sin（x2）;

y2=x2'*cos（x1）;

y=[y1y2];

plot（x,y,'d'）

4.在第三题结果的上基础上绘制对应的等高线。

x1=-2:

2;

x2=-2:

2;

y1=x1'*sin（x2）;

y2=x2'*cos（x1）;

meshc（y1）

holdon

meshc（y2）

5.在第二题结果的基础上对坐标轴进行标注，标注容为对应变量的围并添加标题“解曲线”。

ezplot（'16*x^2+9*y^2-144',[-3,3,-4,4]）

xlabel（'x[-3,3]'）

ylabel（'y[-4,4]'）

title（'解曲线'）

6.在第三题结果基础上对曲线进行标注。

x1=-2:

0.01:

2;

x2=-2:

0.01:

2;

x=[x1;x2]

y=[x1.*sin（x2）;x2.*cos（x1）]

plot（x,y,'d'）

xlabel（'x[-2,2]'）

7.在第一题结果基础上将x轴的围限定在[-3,3]，y轴围限定在[-1.5,1,5]。

x=-2:

0.01:

2

y=sin（x）.*cos（x）

plot（x,y,'-r'）

axis（[-33-1.51.5]）

8.在第七题结果的基础上绘制网格。

x=-2:

0.01:

2

y=sin（x）.*cos（x）

plot（x,y,'-r'）

axis（[-33-1.51.5]）

gridon

9.在第七题结果的基础上取10个点，并进行排序。

x=-2:

0.01:

2

y=sin（x）.*cos（x）

plot（x,y,'-r'）

axis（[-33-1.51.5]）

[x,y]=ginput（10）

[bc]=sort（[x,y]）

10.在一个图形窗口依次绘制函数sin（x）、cos（x）、tg（x）、ctg（x）、sec（x）、cec（x）的曲线，并进行标注。

x=-pi:

pi/20:

pi

plot（x,sin（x）,'r'）

holdon

plot（x,cos（x）,'y'）

plot（x,tan（x）,'b'）

plot（x,atan（x）,'g'）

plot（x,sec（x）,'m'）

plot（x,asec（x）,'c'）

xlabel（'x[-pipi]'）

ylabel（'º¯ÊýÈ¡Öµ'）

title（'ÇúÏß'）

11.在一个图形窗口中按3*2绘制第十题所列函数的子图。

x=-pi:

pi/20:

pi;

subplot（2,3,1）

plot（x,sin（x））

title（'sin'）

subplot（2,3,2）

plot（x,cos（x））

title（'cos'）

subplot（2,3,3）

plot（x,tan（x））

title（'tan'）

subplot（2,3,4）

plot（x,atan（x））

title（'atan'）

subplot（2,3,5）

plot（x,sec（x））

title（'sec'）

subplot（2,3,6）

plot（x,asec（x））

title（'asec'）

13.在不同窗口绘制第十题所列函数图形。

x=-pi:

pi/20:

pi;

figure

（1）;

plot（x,sin（x））;

title（'sin'）;

figure

（2）;

plot（x,cos（x））;

title（'cos'）;

figure（3）;

plot（x,tan（x））;

title（'tan'）;

figure（4）;

plot（x,atan（x））;

title（'atan'）;

figure（5）;

plot（x,sec（x））;

title（'sec'）;

figure（6）;

plot（x,asec（x））;

title（'asec'）;

%14

i=10;

j=10;

A=unifrnd（-2,6,i,j）

A;

a=1:

i;

b=1:

j;

num=0;

forb=1:

j

fora=1:

i

ifA（a,b）>1

num=num+1;

end

end

end

14.首先生成100个服从U（-2，6）的均匀分布随机数，其次按行排成10*10的矩阵，再次将数据保存在mydata.mat文件中，然后清除存和屏幕，最后计算数据于1的个数。

15.首先将第四题的10*10的矩阵写入二进制文件，其次清除存和关闭所有窗口，再次读入该矩阵，计算矩阵的逆。

x1=-2:

1:

2;

x2=-2:

0.5:

2;

y1=x1'*sin（x2）;

x1=-2:

0.5:

2;

x2=-2:

1:

2;

y2=x2'*cos（x1）;

A=y1;

B=y2;

C=[A;B]

fid=fopen（'e15_1.m','w'）;

a=fwrite（fid,C,'float'）

clear

clc

fclose（'all'）;

fid=fopen（'e15_1.m','r'）;

b=fread（fid,[1010]）

D=inv（b）

fclose（fid）

16.首先将第四题的10*10的矩阵写入文本文件，其次清除存和关闭所有窗口，再次读入该矩阵，计算矩阵的指数。

x1=-2:

1:

2;

x2=-2:

0.5:

2;

y1=x1'*sin（x2）;

x1=-2:

0.5:

2;

x2=-2:

1:

2;

y2=x2'*cos（x1）;

A=y1;

B=y2;

C=[A;B]

fid=fopen（'e16_1.txt','w'）;

a=fprintf（fid,'%g',C）

fclose（'all'）;

fid=fopen（'e16_1.txt','r'）;

b=fscanf（fid,'%d',[1010]）

D=expm（b）

fclose（fid）;

17.通过文本指针控制，首先读取第十五题二进制文件中的第一行第二个数据，其次移动指针读取第一行第四个数据，再次读取倒数的1~5个数据，最后判断是否到文件末尾。

clear

clc

fid=fopen（'e15_1.m','r'）;

p1=ftell（fid）

status1=fseek（fid,2,'bof'）

a1=fread（fid,[11]）

status2=fseek（fid,2,'cof'）

a2=fread（fid,[11]）

status3=fseek（fid,5,'eof'）

a3=fread（fid,[15]）

status4=feof（fid）

fclose（fid）;

第六章

1.将多项式A的系数向量形式[12421]转换为完整形式，并将多项式B的完整形式

2x^5+x^2+3x+5表示为系数向量形式。

symsx;

A=[12421]

[s,len]=poly2str（A,'x'）

B=2*x^5+x^2+3*x+5;

b=[20013]

2.针对第一题A，计算自变量为1~10

A=[12421];

p=[12345;678910];

r_A=polyval（A,p）

3.针对第一题A和B，计算A和B的乘法和除法。

p1=[12421];

p2=[200135];

w=conv（p1,p2）

[q,r]=deconv（p2,p1）;

sq=poly2str（q,'x'）

sr=poly2str（r,'x'）

4.针对第一题A和B，计算A/B的微分。

A=[12421];

B=[200135];

[q,d]=polyder（A,B）

5.针对第一题A，计算其积分。

A=[12421];

s1=polyint（A）

6.针对如下矩阵，计算其对应特征多项式。

[111;234;4916]

A=[111;234;4916;];

p=poly（A）;

sp=poly2str（p,'x'）

r=roots（p）

eA=eig（A）

7.针对第一题A，B，将A/B展成部分分式。

p1=[12421];

p2=[200135];

[r,p,k]=residue（A,B）

8.针对函数f（x）=expx在x

{0，0.1，0.2，……，5}上的取值，采用多项式进行拟合，并对x

{0.15,0.45,0.75}分别采用最邻近、双线性和三次样条插值方法进行插值。

x=0:

0.1:

5;

y=exp（x）;

p=polyfit（x,y,5）

y=polyval（p,x）

plot（x,y,'ro'）

xlabel（'x'）;

ylabel（'y'）;

x=0:

0.1:

5;

y=exp（x）;

xi=[0.15,0.45,1.75]

yi_nearest=interp1（x,y,xi,'nearset'）;

yi_linear=interp1（x,y,xi）;

yi_spline=interp1（x,y,xi,'spline'）;

figure;

holdon;

subplot（1,3,1）;

plot（x,y,'ro',xi,yi_nearest,'r-'）;

title（'最邻近法'）;

subplot（1,3,2）;

plot（x,y,'ro',xi,yi_linear,'b-'）;

title（'双线性法'）;

subplot（1,3,3）;

plot（x,y,'ro',xi,yi_spline,'g--'）;

title（'三次样条插值法'）;

9.针对二维函数f（x）=expxy在x

{0，0.1，0.2，……，5}；y

{0，0.1，0.2，……，5}上的取值，对（x,y）

{（0.15，0.15），（0.45,0.45），（0.75，0.75）}分别采用最邻近、双线性和三次样条插值方法进行插值。

10.产生40个服从正态分布N（-1,4）的随机数，计算它们的最大值、最小值、平均值、中间值、元素和、标准差和方差，斌按照绝对值大小进行排序，同时标出原来的序列号。

y=normrnd（-1,4,1,40）;

y_max=max（y）

y_min=min（y）

y_mean=mean（y）

y_sum=sum（y）

y_s=std（y）

y_var=var（y）

x=abs（y）

[z,iz]=sort（x）

11．产生五个样本，每个样本包含20个服从均匀分布U（3,4）的随机数，计算它们的协方差和相关系数矩阵。

y1=unifrnd（3,4,1,20）

y2=unifrnd（3,4,1,20）

y3=unifrnd（3,4,1,20）

y4=unifrnd（3,4,1,20）

a1=cov（y1）

a2=cov（y1,1）

a3=corrcoef（y1）

b1=cov（y2）

b2=cov（y2,1）

b3=corrcoef（y2）

c1=cov（y3）

c2=cov（y3,1）

c3=corrcoef（y3）

d1=cov（y4）

d2=cov（y4,1）

d3=corrcoef（y4）

12.实现对信号3*sin（t）+0.1（rand

（1）-0.5）的一维二阶平均值数字滤波。

t=0:

0.01:

10;

s=3*sin（t）;

x=3*sin（t）+0.1*（rand

（1）-0.5）;

a=1;

b=[1/21/2];

y=filter（b,a,x）;

plot（t,s,'g-'）;

holdon

plot（t,x,'b--'）;

plot（t,y,'r:

'）;

axis（[010-3030]）;

xlabel（'时间'）;

13.计算脉冲信号和单位正弦信号的卷积。

t=0:

0.2:

10;

u

（1）=1;

v=si