matlab1-8章课后作业

1、 MATLAB基础教程 18章作业Matlab第一章1.阐述Matlab的功能Matlab作为一种高级计算软件，是进行算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的交互式应用开发环境，已被广泛应用于不同领域。Matlab的基本功能包括：数学计算功能、图形化显示功能、M语言编程功能、编译功能、图形用户界面开发功能、Simulink建模仿真功能、自动代码生成功能。Matlab第二章1创建double的变量，并进行计算。(1) a=87，b=190，计算 a+b、a-b、a*b。(2)创建 uint8 类型的变量，数值与(1)中相同，进行相同的计算。>> a=87,b=190a = 87b

2、 = 190>> a+bans = 277>> a-bans = -103>> a*bans = 16530>> c=uint8(87), d=uint8(190)c = 87d = 190>> c+dans = 255>> c-dans = 0>> c*dans = 2552.计算(1)sin(60) (2)e3(3)cos(3/4)>> sind(60)ans = 0.8660>> exp(3)ans = 20.0855>> cos(3*pi/4)ans = -0.707

3、13.设u=2，v=3，计算：(1) (2) (3) >> u=2;>> v=3;>> 4*u*v/log(v)ans = 21.8457>> (exp(u)+v)2/(v2-u)ans = 15.4189>> sqrt(u-3*v)/(u*v)ans = 0 + 0.4410i4.计算如下表达式：(1) (2) >> (3-5*i)*(4+2*i)ans = 22.0000 -14.0000i>> sin(2-8*i)ans = 1.3553e+003 +6.2026e+002i5.判断下面语句的运算结果。(

4、1) 4 < 20(2) 4 <= 20(3) 4 = 20(4) 4 = 20(5) 'b'<'B'>> 4<20ans = 1>> 4<=20ans = 1>> 4=20ans = 0>> 4=20ans = 1>> 'b'<'B'ans = 06.设a=39,b=58,c=3,d=7判断下面表达式的值。(1)a>b(2)a<c(3)a>b&&b>c(4)a=d(5)a|b>c(6)d&

5、gt;> a=39,b=58,c=3,d=7a = 39b = 58c = 3d = 7>> a>bans = 0>> a<cans = 0>> a>b&&b>cans = 0>> a=dans = 0>> a|b>cans = 1>> dans = 17.编写脚本，计算上面第2题中的表达式。%计算表达式的值并显示disp('sin(60)=');disp(sind(60);disp('exp(3)=');disp(exp(3);disp(

6、'cos(3*pi/4)=');disp(cos(3*pi/4);8.编写脚本，输出上面第6题中的表达式的值。%计算表达式的值并显示a=39;b=58;c=3;d=7;disp('a>b'),disp(a>b);disp('a<c'),disp(a<c);disp('a>b&&b>c'),disp(a>b&&b>c)disp('a=d'),disp(a=d);disp('a|b>c'),disp(a|b>c)

7、;disp('d'),disp(d);Matlab第三章1.在命令提示符下输入以下两条命令：>> x = 9 3 0 6 3>> y = mod(sqrt(length(x+5).*1 2 3 4 5)*5),3)求y值为多少？x = 9 3 0 6 3y = 22.在MATLAB中运行以下命令：a = 3, 7, 2, 7, 9, 3, 4, 1, 6;b = 7;a(4) = ;vec1 = a=b;vec2 = mod(a,2)=0;c = sum(vec1);vec3 = vec1+vec2;d = vec3.*a;vec4 = find(a &

8、gt; 5);e = a(vec4) + 5;vec5 = find(a < 5);f = vec5.2;求c、d、e、f的值。>> cc = 1>> dd = 0 7 2 0 0 4 0 6>> ee = 12 14 11>> ff = 1 9 25 36 493.向量操作时Matlab的主要部分,使用给出的向量来做下面的练习.Vec=4 5 2 8 4 7 2 64 2 57 2 45 7 43 2 5 7 3 3 6253 3 4 3 0 -65 -343(1)创建一个新的向量vecR,使其成为vec的转置.(2)创建一个新的向量ve

9、cB,使其成为vec前半部分与后半部分对换的结果.(3)创建一个新的向量vecS,使其包含vec中所有小于45的元素,且按vec中的顺序排列.(4)创建一个新的向量vec3R,使其从vec中最后一个元素开始,间隔3个元素取一个元素,直到第一个元素为止.(5)创建一个新的向量vecN,使其包含vec中所有等于2或4 的元素的索引值.(6)创建一个新的向量vecG,使其包含vec中去掉索引值为奇数且取值为2或4的元素后的所有元素.>> vecR=vec'vecR = 4 5 2 8 4 7 2 64 2 57 2 45 7 43 2 5 7 3 3 6253 3 4 3 0 -

10、65 -34>> vec1=vec(1:13)vec1 = 4 5 2 8 4 7 2 64 2 57 2 45 7>> vec2=vec(14:26)vec2 = Columns 1 through 8 43 2 5 7 3 3 6253 3 Columns 9 through 13 4 3 0 -65 -34>> vecB=vec2 vec1vecB = Columns 1 through 8 43 2 5 7 3 3 6253 3 Columns 9 through 16 4 3 0 -65 -34 4 5 2 Columns 17 through 2

11、4 8 4 7 2 64 2 57 2 Columns 25 through 26 45 7>> small=vec<45small = Columns 1 through 17 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 Columns 18 through 26 1 1 0 1 1 1 1 1 1>> vecS=vec(small)vecS = Columns 1 through 17 4 5 2 8 4 7 2 2 2 7 43 2 5 7 3 3 3 Columns 18 through 22 4 3 0 -65 -34>&g

12、t; vec3R=vec(end:-3:1)vec3R = Columns 1 through 8 -34 3 6253 7 43 2 64 4 Column 9 5>> vecN=find(vec=2|vec=4)vecN = 1 3 5 7 9 11 15 22>> value=vecN(find(mod(vecN,2)value = 1 3 5 7 9 11 15>> vec(value)=0vec = Columns 1 through 8 0 5 0 8 0 7 0 64 Columns 9 through 16 0 57 0 45 7 43 0

13、5 Columns 17 through 24 7 3 3 6253 3 4 3 0 Columns 25 through 26 -65 -34>> vec(vec=0)=vec = Columns 1 through 8 5 8 7 64 57 45 7 43 Columns 9 through 16 5 7 3 3 6253 3 4 3 Columns 17 through 18 -65 -34>> vecG=vecvecG = Columns 1 through 8 5 8 7 64 57 45 7 43 Columns 9 through 16 5 7 3 3

14、6253 3 4 3 Columns 17 through 18 -65 -344.给定一下3个向量:nums1=7 1 3 5 32 12 1 99 10 24nums2=54 1 456 9 20 45 48 72 61 32 10 94 11nums3=44 11 25 41 84 77 998 85 2 3 15编写脚本文件创建相应的3个向量,newNum1、newNum2、newNum3,分别包含以上3个向量中从第一个元素开始且间隔取值的元素。%取向量索引为奇数的值clearclcnums1=7 1 3 5 32 12 1 99 10 24;nums2=54 1 456 9 20 4

15、5 48 72 61 32 10 94 11;nums3=44 11 25 41 84 77 998 85 2 3 15;x1=find(mod(find(nums1),2)=1);%向量1values1=nums1(x1);newNums1=values1;disp('nums1=');disp(nums1);disp('newNums1=');disp(newNums1);x2=find(mod(find(nums2),2)=1);%向量2values2=nums2(x2);newNums2=values2;disp('nums2=');di

16、sp(nums2);disp('newNums2=');disp(newNums2);x3=find(mod(find(nums3),2)=1);%向量3values3=nums3(x3);newNums3=values3;disp('nums3=');disp(nums3);disp('newNums3=');disp(newNums3);Matlab第四章1. 有如下数据：X11.11.21.31.4y1.000001.233681.552711.993722.61170利用本章介绍的几种插值方法对其进行插值，得到每隔0.05的结果。%4种插

17、值方法x=1 1.1 1.2 1.3 1.4; %x与y的值y=1.00000 1.23368 1.55271 1.99372 2.61170;length_of_x=length(x);scalar_x=x(1):0.05:x(length_of_x);length_of_sx=length(scalar_x);for i=1:length_of_sx %定义4种方法 y_nearest(i)=interp1(x,y,scalar_x(i),'nearest'); y_liner(i)=interp1(x,y,scalar_x(i),'liner'); y_s

18、pline(i)=interp1(x,y,scalar_x(i),'spline'); y_cubic(i)=interp1(x,y,scalar_x(i),'cubic');endsubplot(2,2,1),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_nearest),title('nearest'); %输出subplot(2,2,2),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_liner),title('linear');su

19、bplot(2,2,3),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_spline),title('spline');subplot(2,2,4),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_cubic),title('cubic');2. 2. 求下列函数的解，并绘制图形。(1) y=ex-x5，初始点为x=8.(2) y=xsin(x) >> y=(x)exp(x)-x5;>> x=fzero(y,8)x = 12.7132>>

20、 fplot(y,10,14);>> hold on>> plot(x,y(x),'r*')>>y=(x)x*sin(x);>> x=fzero(y,0)x = 03.求下列函数的极值。(1) z=x2-(y-1)2(2) z=(x-y+1)2>> z=(x)x(1)2-(x(2)-1)2;>> x,fvalue=fminsearch(z,-1,1) Exiting: Maximum number of function evaluations has been exceeded - increase Ma

21、xFunEvals option. Current function value: -29278786696692084000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000 x = 1.0e+043 * 1.1138 1.2383fvalue = -2.9279e+085>> z = (x)(x(1)-x(2)+1)2;>> x,fvalue=fminsearch(z,-1,1)x = -1.2073 -0.2073fvalue = 1.9045e-0224.计算下列积分

22、。(1) (2) >> f = (x)x+x.3+x.5;>> q = quad(f,-1,1)q = 2.2204e-016>> f= (x,y)sin(y).*(x+y)./(x.2+4);>> q = dblquad(f,1,10,1,10)q =5.5254Matlab第五章1.编制一个脚本，查找给定字符串中指定字符出现的次数和位置.%查找给定字符串中指定字符出现的次数和位置 letter='a' %指定字符string='I have a long string' %给定字符串places=findstr

23、(string,letter); %位置times=length(places); %次数disp('places are :');disp(places);disp('times are :');disp(times);2.编写一个脚本，判断输入字符串中每个单词的首字母是否为大写，若不是则将其修改为大写，其他字母为小写.%将每个单词首字母变为大写 str = 'I have a long string'disp(str);nlength = length(str);for k=1:nlength if (k=1 | isspace(str(k-

24、1) && (str(k)<='z' && str(k)>='a') str(k) = char(double(str(k) - 32); endenddisp(str);3.创建 2×2 单元数组，第 1、2 个元素为字符串，第三个元素为整型变量，第四个元素为双精度（double）类型，并将其用图形表示.>> A=cell(2,2)A = >> A(1,1)='string1'>> A(1,2)='string2'>> A(2,

25、1)=uint8(100);>> A(2,2)=double(60);>> cellplot(A)4.创建一个结构体，用于统计学生的情况，包括学生的姓名、学号、各科成绩等。然后使用该结构体对一个班级的学生成绩进行管理，如计算总分、平均分、排列名次等.>> student=struct('name','Ann','Bob','Cilly','number',1,2,3,'grade',90,60,85)student = 1x3 struct array with

26、fields: name number grade>> student(1)ans = name: 'Ann' number: 1 grade: 90>> student(2)ans = name: 'Bob' number: 2 grade: 60>> student(3)ans = name: 'Cilly' number: 3 grade: 85>> total=student(1).grade+student(2).grade+student(3).gradetotal = 235>&

27、gt; average=total/3average = 78.3333>> new,index=sort(student.grade,'descend')new = 90 85 60index = 1 3 2Matlab第六章1.假设x = -3, 0, 0, 2, 5, 8且y = -5, -2,0, 3, 4, 10。通过手算得到以下运算的结果，并使用MATLAB检验计算的结果。（1） z = y<x（2） z = x&y（3） z = x|y（4）. z = xor(x,y)>> x = -3, 0, 0, 2, 5, 8x = -

28、3 0 0 2 5 8>> y = -5, -2,0, 3, 4, 10y = -5 -2 0 3 4 10>> z1 = y<xz1 = 1 1 1 0 0 0>> z2 = x&yz2 = 1 0 0 1 1 1>> z3 = x|yz3 = 1 1 0 1 1 1>> z4 = xor(x,y)z4 = 0 1 0 0 0 02. 在MATLAB中使用一个循环确定：如果用户最初在一个银行帐户中存储$10000，并且在每年的年终再存储$10000(银行每年支付6%的利息)，那么账户上要积累$1000000要需要多长时

29、间。%银行存款计算 a=10000;%本金b=10000;%每年新增存款sum=0;%存款总和i=1;sum=sum+a;while sum<1000000 i=i+1; sum=sum*(1+0.06)+b;enddisp('year=')disp(i)near=343. 某个特定的公司生产和销售高尔夫手推车。每周周末，公司都将那一周所生产的手推车转移到仓库(库存)之中。卖出的所有手推车都是从库存中提取。这个过程的一个简单模型为：I (k + 1) = P(k) + I (k) - S(k)其中：P(k) = 第k周所生产的手推车数量；I (k) = 第k周库存中的手推

30、车数量；S(k) = 第k周所卖出的手推车数量；以下为10周计划中的每周销售额；周12345678910销售额50556070707580809055假设每周的产量都基于前一周的销售额，所以有P(k) = S(k - 1)。假设第一周的产量为50辆手推车：即，P(1) = 50。编写一个MATLAB程序计算：10周之内每周库存之中的手推车数量或者计算手推车库存数量减少到0为止的时间，并同时绘制图形。针对以下两种情况运行该程序：（1）初始库存为50辆手推车，所以I(1)= 50；（2）初始库存为30辆手推车，所以I (1) = 30。>> s=50556070707580809055

31、s = 50 55 60 70 70 75 80 80 90 55>> for i=2:1:10p(i)=s(i-1);end>> pp = 0 50 55 60 70 70 75 80 80 90>> l=50 0 0 0 0 0 0 0 0 0l =50 0 0 0 0 0 0 0 0 0>> for n=2:1:10l(n)=l(n-1)+p(n)-s(n);end>> ll =50 45 40 30 30 25 20 20 10 45>> l=30 0 0 0 0 0 0 0 0 0l = 30 0 0 0 0 0

32、 0 0 0 0>> for n=2:1:10l(n)=l(n-1)+p(n)-s(n);end>> ll = 30 25 20 10 10 5 0 0 -10 25周12345库存量(1)5050454030库存量(2)3025202010周678910库存量(1)3030252010库存量(2)10500(<0)Matlab 第七章1.创建符号表达式f(X)=sinx+x。>> f = sym('sin(x)+x');2.计算习题1中表达式在处的值，并将结果设置为以下 5 种精度：小数点之后 1 位、2 位、5 位、10位和20位有

33、效数字。>> digits(2)>> vpa(subs(f,pi/6)ans =1.0>> digits(3)>> vpa(subs(f,pi/6)ans =1.02>> digits(6)>> vpa(subs(f,pi/6)ans =1.0236>> digits(11)>> vpa(subs(f,pi/6)ans =1.0235987756>> digits(21)>> vpa(subs(f,pi/6)ans =1.023598775598298704643.设x为符号

34、变量，f(x)=x4+x2+1，g(x)=x3+4x2+5x+8，试进行如下运算：（1）f(x)+g(x)（2）f(x)*g(x)（3）求g(x)的反函数（4）求g以f(x)为自变量的复合函数>> f = sym('x4 + x2 + 1');g = sym('x3 + 4*x2 + 5*x + 8');>> f+gans =x4 + x3 + 5*x2 + 5*x + 9>> f*gans =(x4 + x2 + 1)*(x3 + 4*x2 + 5*x + 8)>> finverse(g)Warning: Fun

35、ctional inverse is not unique. > In D:Program FilesMATLABR2011atoolboxsymbolicsymbolicsymengine.p>symengine at 52 In sym.finverse at 41ans =1/(9*(x/2 + (x/2 - 82/27)2 - 1/729)(1/2) - 82/27)(1/3) + (x/2 + (x/2 - 82/27)2 - 1/729)(1/2) - 82/27)(1/3) - 4/3>> syms x>> compose(g,f,x)ans

36、=4*(x4 + x2 + 1)2 + (x4 + x2 + 1)3 + 5*x2 + 5*x4 + 134.合并同类项(1)3x-2x2+5+3x3-2x-5(2)2x2-3xy+y2-2xy-2x2+5xy-2y+1>> f = sym('3*x - 2*x2 + 5 + 3*x2 - 2*x -5');>> collect(f)ans =x2 + x>> f = sym('2*x2 - 3*x*y + y2 - 2*x*y - 2*x2 + 5*x*y - 2*y + 1');>> collect(f)ans

37、 =y2 - 2*y + 15.因式分解（1）7798666进行因数分解，分解为素数乘积的形式（2）-2m8+512（3）3a2(x-y)2-4b2(y-x)2>> sym 779866ans =779866>> factor(779866)ans = 2 149 2617>> f=sym('-2*m8+512')f =512 - 2*m8>> factor(f)ans =-2*(m - 2)*(m + 2)*(m2 + 4)*(m4 + 16)>> g=sym('3*a3*(x-y)3-4*b2*(y-x)2

38、')g =3*a3*(x - y)3 - 4*b2*(x - y)2>> factor(g)ans =(x - y)2*(3*a3*x - 3*a3*y - 4*b2)6.绘制下列函数的图像（1），（2），>> f=sym('sin(x)+x2')f =sin(x) + x2>> ezplot(f,0,2*pi)>> g=sym('x3 + 2*x2 + 1')g =x3 + 2*x2 + 1>> ezplot(g,-2,2)7. 计算下列各式（1）（2），求（3），求，（4），>>

39、 limit(sym('(tan(x)-sin(x)/(1-cos(2*x)')ans =0>> y=sym('x3-2*x2+sin(x)')y =sin(x) - 2*x2 + x3>> diff(y)ans =cos(x) - 4*x + 3*x2>> f=sym('x*y*log(x+y)')f =x*y*log(x + y)>> diff(f,'x')ans =y*log(x + y) + (x*y)/(x + y)>> diff(f,'y')a

40、ns =x*log(x + y) + (x*y)/(x + y)>> y=sym('ln(1+t)')y =log(t + 1)>> int(y)ans =(log(t + 1) - 1)*(t + 1)>> int(y,0,27)ans =28*log(28) - 278计算下列各式（1）（2）（3）在 0 附近的Taylor 展开>> symsum(sym('(3/n)n'),1,inf)ans =sum(3n/nn, n = 1.Inf)>> symsum(sym('2n*sin(pi/(

41、3n)'),1,inf)ans =sum(2n*sin(pi/3n), n = 1.Inf)>> taylor(sym('sin(x)')ans =x5/120 - x3/6 + x9.求解线性方程组>> x,y = solve(sym('2*x+3*y=1'),sym('3*x+2*y=-1')x =-1y =110.对符号表达式z=xe-x2-y2，进行如下变换（1）关于的傅立叶变换（2）关于的拉普拉斯变换（3）分别关于和的 Z 变换>> syms x y>> z=x*exp(-(x2)+y2)z =x*exp(y2 - x2)>> syms u v>> fourier(z,x,u)ans =-(pi(1/2)*u*exp(y2 - u2/4)*i)/2>> laplace(z,y,v)ans =x*laplace(exp(y2 - x2), y, v)>> ztrans(z,y,v)ans =x*ztrans(exp(y2 - x2), y, v)11.绘制函数在，上的表面图>> syms x y>>