MATLAB程序设计与应用习题.doc

1 MATLAB 程序设计与实例应用程序设计与实例应用 第三章 程序结构和流程控制 1 1 1 利用利用 MATLAB 进行简单的四则运算 进行简单的四则运算 了解 了解 的作用 的作用 35 65 67 82 答 clear 3 5 ans 8 6 5 ans 1 6 7 ans 42 8 2 ans 4 1 在程序中 后的为注释行 1 2 已知已知 a 5 b 5 求 求 c a b c a b 和和 a b 写出 写出 MATLAB 计算程序 计算程序 答 clear a 5 b 5 c a b MATLAB 程序设计与实例应用 2 c 10 c a b c 25 c a b c 1 1 5 当不需要显示结果时应该如何做 当不需要显示结果时应该如何做 答 当不需要显示结果时 可以在语句的后面直接加 1 7 了解通用操作指令 了解通用操作指令 quit clear cla clf clc hold 的功能和使用 的功能和使用 答 quit 关闭 MATLAB clear 清除内存中的变量 cla 清除坐标 clf 清除图形 clc 清除 MATLAB 命令窗口的所有显示信息 hold 控制当前图形窗口是否被刷新 1 9 学会打开并保存程序编辑窗口 并在学会打开并保存程序编辑窗口 并在 M 文档中编文档中编 写写 1 4 的运算程序并进行运算 的运算程序并进行运算 答 要打开程序编辑窗口 我们可以在 Command Window 窗 口中 单击工具栏中最左端显示为一张白纸的工具按钮 这样就打 开了一个空白的程序编辑窗口 如图 1 6 所示 在 MATLAB 的命令窗口输入 edit 命令 此时系统也会启动 第三章 程序结构和流程控制 3 MATLAB Editor Debugger 程序编辑窗口 我们可以在这个窗口中 编辑文本命令 选择 Open 则在程序编辑窗口里打开一个已存在 的 MATLAB 文件 m 在这个窗口中 我们可以编辑并保存所编写的程序 a 5 b 5 c a b c a b c a b c 10 c 25 c 1 MATLAB 程序设计与实例应用 4 第二章第二章 数 变量和表达式数 变量和表达式 2 1 MATLAB 的运算符有那几类 的运算符有那几类 答 MATLAB 的运算符可以分为以下三大类别 1 算术运算符 Arithmetic operators 用来进行相关的数学 运算 例如 加减乘除四则运算 乘方等 2 关系运算符 Relational operators 进行数值或矩阵的大 小比较 3 逻辑运算符 Logical operators 进行逻辑运算 例如 AND OR NOT 2 2 写出相加 相减 矩阵相乘 矩阵乘方 左除 右写出相加 相减 矩阵相乘 矩阵乘方 左除 右 除 数组相乘 数组乘方 数组左除 数组右除的运算符除 数组相乘 数组乘方 数组左除 数组右除的运算符 号及意义 号及意义 答 符号意义符号意义 相加 相减 矩阵相乘 数组相乘 矩阵乘方 数组乘方 左除 数组左除 右除 数组右除 2 3 设设 A 5 9 6 4 5 B 1 2 8 9 6 计算 计算 A B 和和 A B 的结果 的结果 答 clear A 5 9 6 4 5 B 1 2 8 9 6 A B ans 6 11 14 13 11 A B ans 4 7 2 5 1 2 4 设设 A 2 B 4 求 求 C A B 与与 D A B 第三章 程序结构和流程控制 5 答 clear A 2 B 4 c A B c 8 D A B D 8 2 5 设设 A 8 9 5 6 1 2 B 5 6 3 2 4 5 求 求 A B 答 clear A 8 9 5 6 1 2 B 5 6 3 2 4 5 A B ans 40 54 15 12 4 10 2 6 设设 A 4 B 2 求 求 C A B 与与 D A B 答 clear A 4 B 2 C A B C 2 D A B D 0 5000 2 7 设设 a 1 2 0 4 0 4 5 6 0 请设计一个程序 找出 请设计一个程序 找出 小于 等于和大于小于 等于和大于 0 的矩阵元素的位置 的矩阵元素的位置 答 clear MATLAB 程序设计与实例应用 6 a 1 2 0 4 0 4 5 6 0 a 1 2 0 4 0 4 5 6 0 b find a b find a 0 b find a 0 Error The expression to the left of the equals sign is not a valid target for an assignment b find a 0 b 1 2 3 2 8 设设 a 1 0 1 2 判断 判断 a 中元素是否大于 小于和等中元素是否大于 小于和等 于于 0 答 clear a 1 0 1 2 a 1 0 1 2 第三章 程序结构和流程控制 7 a 0 ans 0 0 1 1 a 0 a 0 a clear a 0 2 1 0 a 0 2 1 0 b 2 1 0 0 b 2 1 0 0 x and a b x MATLAB 程序设计与实例应用 8 0 1 0 0 2 10 设设 a 0 1 2 0 b 1 2 0 0 求 求 a b 的值 或运的值 或运 算 算 答 clear a 0 1 2 0 b 1 2 0 0 X or a b X 1 1 1 0 2 11 设设 a 0 1 0 0 求 求 a 的值 非运算 的值 非运算 答 clear a 0 1 0 0 a 0 1 0 0 x not a x 1 0 1 1 2 12 设设 a 0 1 2 0 b 2 1 0 0 求 求 a xor b 的值 的值 答 clear a 0 1 2 0 b 2 1 0 0 c xor a b c 1 0 1 0 2 13 设设 a 2 3i b 1 2i 求 求 c a b c a b cab 和和 c a b 的值 的值 答 clear a 0 1 2 0 b 2 1 0 0 c xor a b 第三章 程序结构和流程控制 9 c 1 0 1 0 clear a 2 3i b 1 2i c a b c 3 0000 5 0000i c a b c 4 0000 7 0000i c a b c 1 6000 0 2000i c a b c 0 6154 0 0769i 2 14 计算计算 A 2 3 3 4 i 1 2 4 3 答 clear A 2 3 3 4 i 1 2 4 3 A 2 0000 1 0000i 3 0000 2 0000i 3 0000 4 0000i 4 0000 3 0000i 2 15 分别用分别用 format short 和和 format long 显示显示 1 3 MATLAB 程序设计与实例应用 10 答 clear format short 1 3 ans 0 3333 format long 1 3 ans 0 3333333333333 2 16 设设 a 0 0 1 1 写出该向量的每一个元 写出该向量的每一个元 答 clear a 0 0 1 1 a Columns 1 through 4 0 0 10000000000000 0 20000000000000 0 30000000000000 Columns 5 through 8 0 40000000000000 0 50000000000000 0 60000000000000 0 70000000000000 Columns 9 through 11 0 80000000000000 0 90000000000000 1 00000000000000 第三章 程序结构和流程控制 11 第三章第三章 矩阵及其运算矩阵及其运算 3 1 如何区分参与运算的是矩阵还是数组 如何区分参与运算的是矩阵还是数组 答 答 数组在 MATLAB 中 其外观与矩阵毫无差别 但它们却 代表完全不同的两种变量 数组具有行与列的概念 其运算多为元 素间的运算 这与矩阵是不同的 矩阵作为一个整体 按照线性代 数的方法参与运算 另外 数组的输入和保存 与矩阵是一致的 要具体区分参与运算的是矩阵还是数组可以参看运算符 在 MATLAB 中 矩阵的要素包含如下 1 A m n 表示矩阵变量 A 是一个 m 行 n 列的矩阵 2 整个矩阵用 括起来 3 矩阵各元素使用空格或 分开 例如 1 2 3 或 1 2 3 4 行与列间用 区别 如 a 1 2 3 4 5 6 a 是一个 2 3 矩阵 5 符号 在矩阵中是递增的意思 如 x 20 25 则表示矩阵 x 的元素为 x 20 21 22 23 24 25 6 矩阵在 MATLAB 中是按先列后行的方式存储的 3 2 在在 Command Windows 写出矩阵写出矩阵 123 456 789 A 答 clear a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 3 已知已知 2367 4589 AB 将将进行矩阵运算进行矩阵运算以及数组运算以及数组运算 A B 23 AB AB A B A B A B AB 23 AB A B AB AB MATLAB 程序设计与实例应用 12 答 clear a 2 3 4 5 b 6 7 8 9 c a b c 8 10 12 14 c a b c 4 4 4 4 c a b c 36 41 64 73 c a b c 3 0000 2 0000 2 0000 1 0000 c a b c 3 4 4 5 c a 2 第三章 程序结构和流程控制 13 c 16 21 28 37 c b 2 c 92 105 120 137 d a b d 12 21 32 45 d a b d 0 3333 0 4286 0 5000 0 5556 d a b d 3 0000 2 3333 2 0000 1 8000 d a 2 d MATLAB 程序设计与实例应用 14 4 9 16 25 d b 2 d 36 49 64 81 3 4 已知已知 120 251 4101 A 求求 a 对应的转置矩阵 逆矩阵 秩 正交矩阵 迹和行列对应的转置矩阵 逆矩阵 秩 正交矩阵 迹和行列 式 式 答 clear a 1 2 0 2 5 1 4 10 1 b a b a b 1 2 4 2 5 10 0 1 1 B inv a B 5 2 2 2 1 1 0 2 1 b rank a b 3 第三章 程序结构和流程控制 15 b orth a b 0 1799 0 5217 0 8340 0 4434 0 7998 0 4047 0 8781 0 2970 0 3752 b det a b 1 b trace a b 5 3 5 已知已知 120 251 4101 A 求求 a 对应的本征值与本征向量 对应的本征值与本征向量 答 clear a 1 2 0 2 5 1 4 10 1 b c eig a b 0 2440 0 9107 0 4472 0 3333 0 3333 0 0000 0 9107 0 2440 0 8944 c 3 7321 0 0 0 0 2679 0 MATLAB 程序设计与实例应用 16 0 0 1 0000 3 6 已知已知 120 251 4101 A 将将 a 2 3 1 替换为替换为 a 2 3 0 答 答 3 7 已知已知 120 251 4101 A 将将 a 的第二行元素全部替换为的第二行元素全部替换为 0 然后将第二列元素全部替 然后将第二列元素全部替 换为换为 1 答 clear a 1 2 0 2 5 1 4 10 1 a 2 0 a 1 2 0 0 0 0 4 10 1 a 2 1 a 1 1 0 0 1 0 4 1 1 第三章 程序结构和流程控制 17 第四章第四章 程序的结构和流程控制程序的结构和流程控制 4 1 请设计一段程序 求等差数列请设计一段程序 求等差数列 通项公式为通项公式为 的前的前项的和 并可给出任意项项的和 并可给出任意项的值 其中的值 其中 1 1 n aand 100n 50 a 设设 并由通项公式 并由通项公式和前和前 项和的项和的 1 1a 2d 1 1 n aand n 公式核对 公式核对 11 212 nn Saannan nd 答答 clear sum 0 设置初值设置初值 必须必须 要有要有 for ii 1 2 100 for 循环循环 增增 量为量为 2 sum sum ii end sum sum 2500 4 2 请设计一段程序 求等比数列请设计一段程序 求等比数列 通项公式为通项公式为 1 1 n n aa q 的前的前项的和 并可给出任意项项的和 并可给出任意项的值 其中设的值 其中设 分分100n 50 a 1 1a q 别取别取 2 和和 0 5 并由通项公式