Matlab考查卷

一 必答题 一 必答题 1 简述 MATLAB 语言的主要功能及组成部分 答 1 目前 MATLAB 产品族的主要功能为 数值分析 数值和符号计算 工程与科学绘图 控制系统的设计与仿真 数字图像处理 数字信号处理 通讯系统设计与仿真 财务与金融工程 2 MATLAB 系统由 5 个主要的部分构成 1 开发环境 development Environment 2 MA MATLAB 语言语言 MATLAB Language 3 TLAB 数学函数库数学函数库 Math Function Library 4 句柄图形 句柄图形 Handle Graphics 5 应用程序接口 应用程序接口 Applied Function Interface 3 存储在工作空间中的数组能编辑吗 如何操作 答 能 用于储存各种变量和结果的空间 显示变量的名称 大小 字节 数及数据类型 对变量进行观察 编辑 保存和删除 图示 操作演示 临 时变量不占空间 为了对变量的内容进行观察 编辑与修改 可以用三种方法打开内存数组内存数组 编辑器编辑器 双击变量名 选择该窗口工具栏上的打开图标 鼠标指向变量名 点击鼠标右键 弹出选择菜单 然后选项操作 示例 欲查看工作空间的情况 可以在命令窗口键入命令 whos 显示存在工作 空间全部变量的名称 大小 数据类型等信息 或命令 who 只显示变量名 4 简述 MATLAB 中有几种获得帮助的途径 答 1 帮助浏览器 2 help 命令 3 lookfor 命令 4 模糊查询 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 左除与右除有什麽区别 答 1 普通的数组运算方式 Array computation 在数组中对应元素之间进行运算 矩阵运算方式 matrix computations 将标量当作 1 1 阶矩阵 一维数组当作一行或一列 的矢量 即 1 n 阶或 n 1 阶的矩阵 二维数组当作 m n 阶矩阵 然后按照矩阵的运算 规则进行运算 2 二者输入形式和书写方法相同 差别仅在于使用不同的运算符号 执行不同的计 算过程 数组的运算是对应元素之间的运算 而矩阵运算是根据矩阵的运算规则进行 距阵的除法条件 距阵的除法条件 a 矩阵是非奇异方阵 则 a b 左除 和 b a 右除 都可以实现 a b 等效 于 a 矩阵的逆左乘 b 矩阵 即 a b inv a b b a 等效于 a 矩阵的逆右乘 b 矩阵 即 b a b inv a 数组的除法数组的除法条件 a 与 b 必须具有相同的维数 符号 或 运算结果相同 a b 表 示 b 中的元素分别除以 a 中的对应元素 即 z i j x i j y i j y i j x i j 6 命令文件与函数文件的主要区别是什么 答 函数文件区别于命令文件之处在于命令文件的变量在文件执行完成后保留在工作空间 中 而函数文件内定义的变量只在函数文件内起作用 文件执行完后即被清除 7 简述 GUI 开发环境中提供的开发工具及用途 答 开发工具及用途 布局编辑器布局编辑器 Layout Edtor 在图形窗口中加入及安排对象 布局编辑器是可以启动用 户界面的控制面板 上述工具都必须从布局编辑器中访问 用 guide 命令可以启动 或在 启动平台窗口中选择 GUIDE 来启动布局编辑器 几何排列工具几何排列工具 Alignment Tool 调整各对象相互之间的几何关系和位置 属性编辑器属性编辑器 Property Inspector 查询并设置属性值 对象浏览器对象浏览器 Object Browser 用于用于获得当前 MATLAB 图形用户界面程序中所有的全部 对象信息 对象的类型 同时显示控件的名称和标识 在控件上双击鼠标可以打开该控件 的属性编辑器 菜单编辑器菜单编辑器 Menu Editor 建立窗口菜单条的菜单和任何构成布局的弹出菜单 8 MATLAB 中运用了哪几种控制程序流程的语言 答 8 种控制程序流程 control flow statement 的语句 for while if switch try continue break return 9 什么是图形句柄 图形句柄有什么用途 答 图形对象的句柄是 MATLAB 显示图形数据和建立图形用户接口的基础 每个对象从 产生时起就被赋予了一个唯一的标识 这种标识就是该对象的句柄 利用句柄就可以操纵 一个已经存在的图形对象的特性 属性 10 如何设置和获取指定句柄对象的属性值 答 Set 和 get 函数可以用于设置和获取指定句柄对象的属性值 11 如何设置当前目录和搜索路径 在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么区 别 答 12 在进行算术运算时 数组运算和矩阵运算各有什么要求 数组运算和矩阵运算的运算 符有什么区别 答 1 加 减运算 数组无要求而矩阵的两个运算对象必须是同阶矩阵 矩阵乘法 Matrix multiplication 条件 两矩阵中前一矩阵的列数与后一矩阵的行数相同 数组的乘法 Array multiplication 条件 a b 两数组必须有相同的维数 则 a b 表示 a 和 b 中对应元素之间相乘 即 z i j x i j y i j 矩阵除法 Matrix division 条件 a 矩阵是非奇异方阵 则 a b 左除 和 b a 右除 都可以实现 a b 等效于 a 矩阵的 逆左乘 b 矩阵 即 a b inv a b b a 等效于 a 矩阵的逆右乘 b 矩阵 即 b a b inv a 数组的除法 Array division 条件 a 与 b 必须具有相同的维数 符号 或 运算结果相同 a b 表示 b 中的元 素分别除以 a 中的对应元素 即 z i j x i j y i j y i j x i j 乘方 Power 1 矩阵的乘方 Matrix power 条件 在 a p 中 a p 不可都是矩阵 必须一个是标量 一个是方阵 数组的乘方 Array power 符号 条件 在底与指数均为数组的情况下 要求他们的维数必须相同 当底和指数为同样大小的数组时 x y 为对应的元素做乘方运算 2 矩阵与数组的加减运算没有区别 运算符均为 矩阵在进行乘除运算时与 通常的运算符号相同 而数组在进行乘除运算时要在通常的符号前加 如 和 或 13 在 sin x 运算中 x 是角度还是弧度 答 x 是弧度 14 计算与的数组乘积 572 396 a 864 142 b 答 a 6 9 3 2 7 5 b 2 4 1 4 6 8 a b a 6 9 3 2 7 5 b 2 4 1 4 6 8 ans 12 36 3 8 42 40 15 对于 如果 求解 X BAX 753 467 294 A 28 26 37 B 答 A 4 9 2 7 6 4 3 5 7 B 37 26 28 AX B X A B A 4 9 2 7 6 4 3 5 7 B 37 26 28 X 0 5118 4 0427 1 3318 16 角度 求 x 的正弦 余弦 正切和余切 604530 x 答 X 30 45 60 sin X cos X tan X cot X X 30 45 60 ans 0 9880 0 8509 0 3048 ans 0 1543 0 5253 0 9524 ans 6 4053 1 6198 0 3200 ans 0 1561 0 6174 3 1246 17 将 x 6 x 3 x 8 展开为系数多项式的形式 答 a 6 3 8 根矢量根矢量 pa poly a 求系数矢量求系数矢量 ppa poly2sym pa 以符号形式表示原多项式以符号形式表示原多项式 pa 1 17 90 144 ppa x 3 17 x 2 90 x 144 18 求解多项式 x3 7x2 2x 40 的根 答 a 1 7 2 40 r roots a a 1 7 2 40 r 5 0000 4 0000 2 0000 19 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 20 计算多项式乘法 x2 2x 2 x2 5x 4 答 c conv 1 2 2 1 5 4 ppa poly2sym c c 1 7 16 18 8 ppa x 4 7 x 3 16 x 2 18 x 8 21 计算多项式的微分和积分 9514124 234 xxxx 答 p 4 12 14 5 9 pder polyder p pders poly2sym pder pint polyint p pints poly2sym pint pders 16 x 3 36 x 2 28 x 5 pints 4 5 x 5 3 x 4 14 3 x 3 5 2 x 2 9 x 22 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 x11 522 533 544 55 y 1 42 735 98 412 216 618 826 2 答 x 1 1 5 2 2 5 3 3 5 4 4 5 5 实验数据 y 1 4 2 7 3 5 9 8 4 12 2 16 6 18 8 26 2 p polyfit x y 2 做二阶多项式拟合 x2 1 0 1 5 y2 polyval p x2 根据给定值计算多项式结果 plot x y o x2 y2 p 0 9195 0 8898 2 2105 23 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 x 0 pi 5 4 pi y sin x exp x 10 x1 0 0 1 4 pi y1 spline x y x1 plot x y or x1 y1 k y Columns 1 through 9 0 0 5520 0 8387 0 7877 0 4572 0 0000 0 4032 0 6126 0 5753 Columns 10 through 18 0 3339 0 0000 0 2945 0 4475 0 4202 0 2439 0 0000 0 2151 0 3268 Columns 19 through 21 0 3069 0 1781 0 0000 24 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 25 因式分解 6555 234 xxxx 答 syms x f x 4 5 x 3 5 x 2 5 x 6 factor f ans x 1 x 2 x 3 x 1 26 用符号微分求 df dx sin log 1 2 xxe x xa f ax 答 syms a x 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 27 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 syms t ezplot sin 3 t cos t sin 3 t sin t 0 2 pi 图在下面 28 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 at e y a 0 1 a 0 2 和 a 0 5 三种情况下的曲线 并用箭头线标识出各曲线 a 的取值和图例框 答 t 0 0 5 10 y1 exp 0 1 t y2 exp 0 2 t y3 exp 0 5 t 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 第 27 题图如下 二 选答题 在下列题中选答二 选答题 在下列题中选答 4 题题 多作不限 多作不限 1 用 sphere 函数产生球表面坐标 绘制不通明网线图 透明网线图 表面图和带剪孔 任选位置 的表面图 再将带剪孔的球形表面图的坐标改变为正方形 以使球面看起来 是圆的而不是椭圆的 然后关闭坐标轴的显示 答 x y z sphere 30 mesh x y z mesh x y z hidden off surf x y z z 18 30 1 5 NaN ones 13 5 surf x y z 7 有一周期为 4 的正弦波上叠加了方差为 0 1 的正态分布的随机噪声的信号 用循环结构 编制一个三点线性滑动平均的程序 提示 用 0 1 randn 1 n 产生方差为 0 1 的正态分布 的随机噪声 三点线性滑动平均就是依次取每三个相邻数的平均值作为新的数据 如 x1 2 x 1 x 2 x 3 3 答 t 0 pi 50 4 pi n length t y sin t 0 1 randn 1 n ya 1 y 1 for i 2