MatLab考试题题库(带答案)

精品文档 MatLab考试题题库（必做题）（带答案）一，1. 请登陆美国 MathWorks 公司的网站 ()，查看看现在大概有多少本 MATLAB-based books （以 MATLAB 为基本软件，来说明各个专业领域的教科书或工具书）。哪一个领域的 MATLAB-based books 最多？中文书共有几本？答：1612本，数学方面的最多，中文书共有37本。2. 请在 MATLAB中直接输入下列常数，看它们的值是多少： a. i b. j c. eps d. inf e. nan f. pi g. realmax h. realmin 依次解为：ans = 0 + 1.0000i ans = 0 + 1.0000i ans =2.2204e-016 ans =Inf ans = NaN ans =3.1416 ans = 1.7977e+308 ans =2.2251e-3083. 试写一函数 regPolygon(n)，其功能为画出一个圆心在 (0, 0)、半径为 1 的圆，并在圆内画出一个内接正 n 边形，其中一顶点位于 (0, 1)。例如 regPolygon(8) 可以画出如下之正八边型： 解：新建regPolygon.m文件如下：function y=regPolyfon(n)n=8;%要画的n边形R=1; %圆的半径t=0:0.01:2*pi;x=R*cos(t);y=R*sin(t);m=linspace(pi/2,5/2*pi,n+1);xz=R*cos(m);yz=R*sin(m);hold onplot(x,y,xz,yz);axis equal;4. 一条参数式的曲线可由下列方程式表示： x = sin(t), y = 1 - cos(t) + t/10 当 t 由 0 变化到 4*pi 时，请写一个 MATLAB 的脚本 plotParam.m，画出此曲线在 XY 平面的轨迹。解：新建plotParam.m：t = linspace(0, 4*pi);x = sin(t);y = 1-cos(t)+t/10;plot(x, y, -o);5. 当一个小圆轮沿着一条曲线行进时，轮缘任一点的轨迹就会产生变化丰富的摆线。假设小圆轮的半径 r=2。 a. 当小圆轮绕着一个大圆（半径 R=5）的外部滚动时，请画此圆轮摆线或外花瓣线。 b. 重复上小题，但改成在大圆的内部滚动，请画出此内花瓣线。 提示：下图显示在不同的 R 和 r 值，所产生的圆轮摆线。解：R=5;% 大圆半徑r=2;% 小圆半徑n=r/gcd(r, R);% 圈数t=linspace(0, n*2*pi, 1000);c=R*exp(i*t);% 內花瓣线c1=(R-r)*exp(i*t)+r*exp(i*(-R*t/r+t);% 外花瓣线c2=(R+r)*exp(i*t)+r*exp(i*(pi+R*t/r+t);plot(real(c), imag(c), real(c1), imag(c1), real(c2), imag(c2);axis imagetitle(內花瓣线（绿色）和外花瓣线（红色）); 6. 一个空间中的椭球可以表示成下列方程式： (x/a)2+(y/b)2+(z/c)2 = 1 请使用任何你可以想到的方法，画出三维空间中的一个平滑的椭球，其中 a = 3，b = 4，c = 8。（但不能使用 ellipsoid 指令。） 解：x=-3:0.1:3; y=-4:0.1:4; X,Y=meshgrid(x,y); Z1=sqrt(64-64*X.*X/9-16*Y.*Y); surf(X,Y,z1);hold onZ2=-sqrt(64-64*X.*X/9-16*Y.*Y); surf(X,Y,Z2);7. 请用 ez 开头的绘图指令（例如 ezmesh、ezsurf、ezmeshc、ezsurfc、ezplot3、ezcontour 等），画出一个你认为最炫的立体图形。 Ezmesh：8. 画出下列方程式的曲面图及等高线图： z = sin(x/2)cos(y) 其中，x 的 21 个值均匀分布在 -2*pi, 2*pi 范围，y 的 31 值均匀分布在 -1.5*pi, 1.5*pi。请使用 subplot(2,1,1) 和 subplot(2,1,2) 将产生的曲面图和等高线图在同一个窗口上，产生的图形应类似下图：解：x = linspace(-2*pi, 2*pi, 21);y = linspace(-1.5*pi, 1.5*pi, 31);xx, yy = meshgrid(x, y);zz = sin(xx/2).*cos(yy);subplot(2,1,1)surf(xx, yy, zz); axis imagesubplot(2,1,2)contour(xx, yy, zz); axis image9假设一曲线资料点为 x = 0:2:4*pi;y = sin(x).*exp(-x/5);试将 x 的间距调成 0.1，并用下列方法进行内插： a. 线性内插法 (method=linear)。 b. Spline 内插法 (method=spline)。 c. 三次多项式内插法 (method=cubic)。 d. 多项式拟合法：直接利用 6 次多项式去通过 7 个资料点。 解： x = 0:2:4*pi;y = sin(x).*exp(-x/5);xx=0:0.1:4*pi;yyb=interp1(x,y,xx,linear);yyc=interp1(x,y,xx,spline);yyd=interp1(x,y,xx,cubic);yye=polyval(polyfit(x,y,6),x);plot(xx,yya,xx,yyb,xx,yyc,xx,yyd,xx,yyd,x,y,r*);legend(nearest,linear,spline,cubic,poly,source)gridtitle(2007*07*_张*)xlabel(x)ylabel(y)10求下列函数的极小点： 1) ；2) ；3) . 第1），2）题的初始点可任意选取， 第3）题的初始点取为.1）解： x,feval=fminunc(x)x(1)2+4*x(2)2+9*x(3)2-2*x(1)-18*x(2),3 1 2)解得：x = 1.0000 2.2500 0.0000feval = -21.25002）解：x,feval=fminunc(x)x(1)2+3/2*x(2)2-2*x(1)*x(2)-x(1)+2*x(2),1 2)解得：x = -0.5000 -1.0000feval = -0.75003）解：x,feval=fminunc(x)(x(1)-1)4+x(2)2,0 1) 解得：x = 1.0045 -0.0000feval = 4.0848e-010 二，一填空题（每空2分，共24分）1. 设x是一维数组，x的倒数第3个元素表示为_x(_end-2_)_；要在x的第36和37个元素之间插入一个元素154，使用的命令(集)为_x=x(_1:36,154,37:end)_；设y为二维数组，要删除y的第34行和48列，可使用命令_y(34,:)=;y(:,48)=_；2. 将变量x以Ascii文本格式存储到文件fname.txt，应使用命令_save _x_；将Excel文件data.xls读入WorkSpace并赋值给变量x，可使用命令_x=xlsread(data.xls)_；3. 在while 表达式, 语句体, End 循环语句中，表达式的值_非零_时表示循环条件为真，语句体将被执行，否则跳出该循环语句； 4. 打开Matlab的一个程序文件fname.m，以添加的方式进行读写，应当使用命令_fid= fopen(fname.m,w+);_； 5.要从键盘读入一个字符串并赋值给变量x，且给出提示“Who is she?”，应使用命令_x=input(Who is she?,s)_；使用fprintf()函数以含有2位小数的6位浮点格式输出数值变量weight到文件wt.txt，使用的命令（集）为fid = fopen(wt.txt,_); fprintf ( _ ) ； 4设,和均为矩阵，且存在于WorkSpace中，要产生矩阵，可用命令_D=(A-C)/B.C_，计算可用命令_det(inv(A*B)_； 得分 二简答题（每小题8分，共24分）1. (1) 写出关系运算符中的等号、不等号、小于号、大于号、小于等于号和大于等于号；(2) 写出逻辑操作中逻辑“与”、逻辑“或”及逻辑“非”的符号； (3) 并用语句表达“如果a等于 b且c等于0就让d 等于3，否则如果a大于b且c=1让d等于 0，其余情况让d等于3”；= = = =& | if a=b&c=0d=3else if ab&c= =1d=0elsed=3end2. 设和是两个10行10列的矩阵（数组），试说明命令A*B, A/B, AB, A.*(B.A), A./B, A.B和sin(A).*exp(B)的涵义。A,B的矩阵乘法，矩阵A乘以B的逆，矩阵B乘以A的逆，B的每个元素的对应A次幂乘以A对应的每个元素A的每个元素除以B对应的每个元素，B的每个元素除以A对应的每个元素，A的每个元素的正弦与B对应的每个元素的指数求积， 3. 设A为数组，B为一个行数大于3的数组，请给出（1）删除A的第4、8、12三列的命令； （2）删除B的倒数第3行的命令；（3）求符号极限的命令集； （4）求的3阶导数的命令集；（5）计算定积分的命令，并给出计算结果(!)A(:,4 8 12)=(2)B(end-2)=(3)syms m n xlimit(tan(m*x)/(n*x)（4）syms x yy=atan(x+3)/(x-2)-log(1+exp(-2)*x)diff(y,3)(5)syms xint(abs(x)+sin(x)*x2,-1,1)-1/2得分 三基本编程题（每小题10分，共30分）1. Write a program to compute the following expressions;Here, we suppose the variable x has existed in the workspace.for i=1:10 for j=1:10 xbar(i)=xbar(i)+x(i,j); end xbar(i)=xbar(i)/10;endfor i=1:10 for j=1:10 t1=0;t2=0;t3=0; for k=1:3 t1=t1+(x(i,k)-xbar(i)*(x(j,k)-xbar(j); t2=t2+(x(i,k)-xbar(i)2; t3=t3+(x(j,k)-xbar(j)2; end r2(i,j)=t1/sqrt(t2*t3); endendr2 2. (1) Using plot() function to plot the curves of and in the range of , let their color are red and green respectively, and add the grid to the figure. (2) Using fplot() function and ezplot() function to plot above-mentioned (上述的) curves respectively.(1)x=-2*pi:pi/100:2*pi;y=(sin(2*x)+cos(3*x).*exp(-2*x);z=sin(x)/x;plot(x,y,r,x,z,g)（2）fplot(sin(2*x)+cos(3*x).*exp(-2*x), sin(x)/x,-2*pi 2*pi) 3. Plot the 3D mesh figure and 3D surface figure of the functionin the range of and , respectively.x=-4:1/100:4;y=-4:1/100:4;z=9(1-x)2*exp(-x2/2-(y+1)2)mesh(x,y,z);surf(x,y,z);得分 四综合编程题（每小题11分，共22分） 1. Write a function program to compute the following functionand call this function program to compute the value of in main program or command window, there, shows the factorial (阶乘) of . 提示：对x取整的函数有fix(x), floor(x), round(x) 和ceil(x) .fuction y=f1(x) %f1.mif x-fix(x)= =0y=prod(1:abs(2*x);elsey=4*sin(2*x)+x1.8；y=f1(-4)+f1(3)-f1(14.37) 2. Write a program to compute the sample mean,and the sample skewness (偏度) .for the following three case:(1) n and exist in Workspace of Matlab. It is no any limit;(2) n and are unknown variables. Please input x by keyboard one by one, and give a mark of end the data input. Examinees can use loop statement and length() function and input() function, but cannot use mean() function, std() function, and var() function directly （可以使用循环语句和length()函数、input()函数等进行编程，但不能直接使用mean()、std()和var()等函数）. (1)s=0;for i=1:ns=s+x(i);endxbar=s/nm=0;for i=1:nm=m+(x(i)-xbar)3;endske=m/n(2)x(1)=input(请输入x );i=1;s=0;while(x(i)=a) s=s+x(i); i=i+1; x(i)=input(请输入x ,输a结束);endxbar=s/(i-1)m=0;for j=1:i-1m=m+(x(i)-xbar)3;endske=m/(i-1)三，产生一个1x10的随机矩阵，大小位于（-5 5），并且按照从大到小的顺序排列好！（注：要程序和运行结果的截屏）答案：a=10*rand(1,10)-5;b=sort(a,descend)1.请产生一个100*5的矩阵，矩阵的每一行都是1 2 3 4 52. 已知变量：A=ilovematlab；B=matlab, 请找出：（A） B在A中的位置。（B） 把B放在A后面，形成C=ilovematlabmatlab3. 请修改下面的程序，让他们没有for循环语句！A=1 2 3; 4 5 6; 7 8 9;r c=size(A);for i=1:1:r for j=1:1:c if (A(i,j)8 | A(i,j) a=34-7-12;5-742 ;108-5;-65-210;c=4; -3; 9;-8;b=rank(a)b =4（2） d=acd = -1.4841,-0.6816, 0.5337,-1.2429即： x=-1.4841;y= -0.6816;z= 0.5337;w=-1.24292、设 y=cos0.5+(3sinx)/(1+x2)把x=02间分为101点，画出以x为横坐标，y为纵坐标的曲线；解： x=linspace(0,2*pi,101);y=cos(0.5+3.*sin(x)./(1+x.*x);plot(x,y)3、设f(x)=x5-4x4+3x2-2x+6（1）取x=-2,8之间函数的值（取100个点），画出曲线，看它有几个零点。（提示：用polyval 函数）解：p=1 -4 3 -2 6;x=linspace(-2,8,100);y=polyval(p,x);plot(x,y);axis(-2,8, -200,2300);为了便于观察，在y=0处画直线，图如下所示：与y=0直线交点有两个，有两个实根。（2）用roots函数求此多项式的根 a=roots(p)a =3.0000 ,1.6956 , -0.3478 + 1.0289i , -0.3478 - 1.0289i4、在-10，10；-10，10范围内画出函数的三维图形。 解：X,Y=meshgrid(-10 : 0.5 :10);a=sqrt(X.2+Y.2) +eps;Z=sin(a)./a;mesh(X,Y,Z);matlab试卷，求答案一、 选择或填空（每空2分，共20分）1、标点符号 （ ）可以使命令行不显示运算结果，（ ） 用来表示该行为注释行。2、下列变量名中 （ ） 是合法的。(A) char_1 ; (B) x*y ; (C) xy ; (D) end 3、 为 ，步长为 的向量，使用命令 （ ）创建。4、输入矩阵 ，使用全下标方式用 （ ）取出元素“ ”，使用单下标方式用 （ ）取出元素“ ”。5、符号表达式 中独立的符号变量为 （ ） 。6、M脚本文件和M函数文件的主要区别是 （ ） 和（ ） 。7、在循环结构中跳出循环，但继续下次循环的命令为（ ） 。(A) return; (B) break ; (C) continue ; (D) keyboad二、（本题12分）利用MATLAB数值运算，求解线性方程组(将程序保存为test02.m文件) 三、（本题20分）利用MATALAB符号运算完成（将程序保存为test03.m文件）：（1）创建符号函数 （2）求该符号函数对 的微分；（3）对 趋向于 求该符号函数的极限；（4）求该符号函数在区间 上对 的定积分；（5）求符号方程 的解。四、（本题20分）编写MATALAB程序，完成下列任务（将程序保存为test04.m文件）：（1）在区间 上均匀地取20个点构成向量 ；（2）分别计算函数 与 在向量 处的函数值；（3）在同一图形窗口绘制曲线 与 ，要求 曲线为黑色点画线， 曲线为红色虚线圆圈；并在图中恰当位置标注两条曲线的图例；给图形加上标题“y1 and y2”。五、（本题15分）编写M函数文件，利用for循环或while循环完成计算函数 的任务，并利用该函数计算 时的和（将总程序保存为test05.m文件）。六、（本题13分）已知求解线性规划模型： 的MATLAB命令为x=linprog（c,A,b,Aeq,beq,VLB,VUB）试编写MATLAB程序，求解如下线性规划问题（将程序保存为test06.m文件）： 问题补充：卷子的地址看不见符号,能做就做了一些.1、标点符号 （ ; ）可以使命令行不显示运算结果，（ % ） 用来表示该行为注释行。2、下列变量名中 （ A ） 是合法的。(A) char_1 ; (B) x*y ; (C) xy ; (D) end 3、 为 ，步长为 的向量，使用命令 （ 本题题意不清 ）创建。4、输入矩阵 ，使用全下标方式用 （ 本题题意不清 ）取出元素“ ”，使用单下标方式用 （ 本题题意不清 ）取出元素“ ”。5、符号表达式 中独立的符号变量为 （ ） 。6、M脚本文件和M函数文件的主要区别是 （ 变量生存期和可见性 ） 和（ 函数返回值 ） 。7、在循环结构中跳出循环，但继续下次循环的命令为（ C ） 。(A) return; (B) break ; (C) continue ; (D) keyboad二、（本题12分）利用MATLAB数值运算，求解线性方程组(将程序保存为test02.m文件) 三、（本题20分）利用MATALAB符号运算完成（将程序保存为test03.m文件）：（1）创建符号函数 syms x（2）求该符号函数对 的微分；（3）对 趋向于 求该符号函数的极限；（4）求该符号函数在区间 上对 的定积分；（5）求符号方程 的解。四、（本题20分）编写MATALAB程序，完成下列任务（将程序保存为test04.m文件）：（1）在区间 上均匀地取20个点构成向量 ；（2）分别计算函数 与 在向量 处的函数值；（3）在同一图形窗口绘制曲线 与 ，要求 曲线为黑色点画线， 曲线为红色虚线圆圈；并在图中恰当位置标注两条曲线的图例；给图形加上标题“y1 and y2”。五、（本题15分）编写M函数文件，利用for循环或while循环完成计算函数 的任务，并利用该函数计算 时的和（将总程序保存为test05.m文件）。六、（本题13分）已知求解线性规划模型： 的MATLAB命令为x=linprog（c,A,b,Aeq,beq,VLB,VUB）试编写MATLAB程序，求解如下线性规划问题（将程序保存为test06.m文件）： 例2.1 已知SISO系统的状态空间表达式为(2-3)式，求系统的传递函数。A=0 1 0;0 0 1;-4 -3 -2;B=1;3;-6;C=1 0 0;D=0;num,den=ss2tf(a,b,c,d,u)num,den=ss2tf(A,B,C,D,1) 例2.2 从系统的传递函数(2-4)式求状态空间表达式。num =1 5 3;den =1 2 3 4;A,B,C,D=tf2ss(num,den)例2.3 对上述结果进行验证编程。%将例2.2上述结果赋值给A、B、C、D阵；A =-2 -3 -4;1 0 0; 0 1 0；B =1;0;0；C =1 5 3；D=0；num,den=ss2tf(A，B，C，D,1)例2.4 给定系统，求系统的零极点增益模型和状态空间模型，并求其单位脉冲响应及单位阶跃响应。解：num=1 2 1 3;den=1 0.5 2 1;sys=tf(num,den) %系统的传递函数模型 Transfer function: s3 + 2 s2 + s + 3-s3 + 0.5 s2 + 2 s + 1sys1=tf2zp(num,den)%系统的零极点增益模型 sys1 =sys2=tf2ss(sys) %系统的状态空间模型模型；或用a,b,c,d=tf2ss(num,den)形式impulse(sys2) %系统的单位脉冲响应step(sys2) %系统的单位阶跃响应例3.1 对下面系统进行可控性、可观性分析。解：a=-1 -2 2;0 -1 1;1 0 -1;b=2 0 1;c=1 2 0Qc=ctrb(a,b)%生成能控性判别矩阵rank(Qc)%求矩阵Qc的秩ans = 3%满秩，故系统能控Qo=obsv(a,c)%生成能观测性判别矩阵rank(Qo) %求矩阵Qo的秩ans = 3%满秩，故系统能观测例3.2 已知系统状态空间方程描述如下：试判定其稳定性，并绘制出时间响应曲线来验证上述判断。解：A=-10 -35 -50 -24;1 0 0 0;0 1 0 0;0 0 1 0;B=1;0;0;0;C=1 7 24 24;D=0;z,p,k=ss2zp(A,B,C,D,1);Flagz=0;n=length(A);for i=1:nif real(p(i)0Flagz=1;endenddisp(系统的零极点模型为);z,p,k系统的零极点模型为if Flagz=1disp(系统不稳定);else disp(系统是稳定的);end运行结果为:系统是稳定的step(A,B,C,D) 系统的阶跃响应资源与环境工程学院2008级硕士研究生MatLab及其应用试题注意，每题的格式均须包含3个部分a. 程序（含程序名及完整程序）：b. 运行过程：c. 运行结果： (1)求解线性规划问题： 问各xi分别取何值时，Z有何极小值。（10分）答：fprintf(线性规划问题求解 n);f = -4;1;7;A = 3,-1,1;1,1,-4;b = 4,-7;Aeq = 1,1,-1;beq = 5;lb = 0,0,;ub = ;x = linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub);xz = f * x;fprintf(MIN z = %f n , z);运行结果：线性规划问题求解 Optimization terminated successfully.x = 2.2500 6.7500 4.0000MIN z = 25.750000(2)编写一个函数，使其能够产生如下的分段函数：，并调用此函数，绘制。（10分）答：function y=f(x)if x6 y=0.5; else y =1.5-0.25*x; endend运行结果 x=2f(x)=1x = 0:0.05:2;y = diag(A2(x)*A2(x+2);plot(x,y);xlabel(bfx);ylabel(bfy); .(3) 将一个屏幕分4幅，选择合适的步长在右上幅与左下幅绘制出下列函数的图形。（10分）（曲线图）； （曲面图）。答： subplot(2,2,2) ezplot(cos(x)(1/2),-pi/2 pi/2) ylabel(y) subplot(2,2,3) x=-2:0.5:2; y=-4:1:4;ezsurfc(x2/22+y2/42)(4) A 是一个維度mn的矩阵. 写一段程序, 算出A中有多少个零元素（10分）答： A= input (请输入一个矩阵)m,n= size(A);sig=0;for i=1:m for j=1:n if A(i,j)=0 sig = sig+1; end endend请输入一个矩阵0 1 2;1 0 2; 0 0 0A = 0 1 2 1 0 2 0 0 0 sigsig = 5(5) 向量. 写一段程序, 找出A中的最小元素（10分）答：A= input (请输入一个向量)m,n=sizeAmin =A(1,n);for i=1:n if A(1,i) x=0.167 0.5 1 2 3 4 5 8 y=0.033201 0.086059 0.169779 0.322061 0.480769 0.644122 0.809061 1.269841plot(x,y);xlabel(时间t);ylabel(时间/吸附量)图3x=0.2363 0.15496 0.13619 0.12906 0.13373 0.13315y=0.25218 0.04707 0.02014 0.01267 0.00881 0.00706plot(x,y);xlabel(1/吸附量);ylabel(1/平衡浓度)图4x=0.62654 0.80977 0.86585 0.8892 0.87377 0.87564y=0.59829 1.3273 1.69589 1.89737 2.05503 2.15149plot(