MATLAB程序设计开卷考试试题及详细参考答案

MATLAB程序设计开卷考试试题及详细参考答案考试说明：本试卷为开卷考试，可查阅教材、笔记及离线资料，禁止网络实时搜索、交流作答；考试时长90分钟，满分100分；所有程序题可直接在MATLAB软件中调试运行，结果以软件运行输出为准。题型分布：选择题（20分）、填空题（20分）、程序简答题（30分）、综合编程题（30分）一、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分）1.在MATLAB中，用于清除命令行窗口所有显示内容的命令是（）A.clearB.clcC.closeD.delete2.MATLAB中定义行向量a=[1,2,3,4]，若要提取第二个元素，正确写法是（）A.a(2)B.a[2]C.a{2}D.a(1,2)3.下列运算符中，属于MATLAB数组对应元素相乘的是（）A.*B..*C.×D.4.已知矩阵A=[12;34]，B=[56;78]，则A.*B的运算结果为（）A.矩阵乘法运算结果B.对应元素相乘结果C.矩阵加法结果D.矩阵减法结果5.MATLAB中for循环语句的结束关键字是（）A.endB.breakC.stopD.finish6.用于绘制二维平面曲线图像的基础函数是（）A.surfB.plotC.meshD.contour7.若x=fix(3.89)，则x的数值为（）A.3.89B.4C.3D.3.98.MATLAB中自定义函数文件的后缀名是（）A..mB..matC..txtD..exe9.用于求解一元二次方程、多项式根的函数是（）A.sumB.rootC.rootsD.solve10.若要在同一窗口中绘制多条曲线，保持图像不刷新的命令是（）A.gridonB.holdonC.axisonD.figure二、填空题（共10空，每空2分，共20分）1.MATLAB中________命令用于清除工作区所有变量，________命令用于关闭所有图像窗口。2.生成1到10之间步长为2的一维数组的语句是________。3.矩阵A是3行4列矩阵，size(A,1)返回的是矩阵的________。4.逻辑判断中，________表示不等于，________表示逻辑与运算。5.求解数组最大值的函数是________，求解数组平均值的函数是________。6.分段函数的编程实现，通常使用________语句完成条件判断。7.MATLAB中________函数可用于生成0~1之间的随机数。三、程序简答题（共3小题，每小题10分，共30分）1.写出程序运行结果已知程序代码：PlainText

a=[2468];

b=a/2;

c=b(1:2)+1;

disp(c);请写出命令行最终输出结果。2.程序改错下列代码意图为：利用for循环计算1~10的累加和，代码存在2处错误，请找出并修正。PlainText

s=0;

fori=1:10

s=s+i

end

print(s);3.程序补全补全代码，实现功能：生成x∈[0,2π]的100个等分点，绘制y=sin(x)的曲线，添加网格、坐标轴标题。PlainText

x=linspace(_______);

y=sin(x);

plot(x,y);

_______;%开启网格

xlabel('自变量x');

_______;%添加y轴标题四、综合编程题（共2小题，每小题15分，共30分）1.基础数值计算编程（15分）编写MATLAB程序，完成以下功能：（1）创建3阶单位矩阵A；（2）创建3阶全5矩阵B；（3）计算矩阵C=2*A+B；（4）输出矩阵C的行列式、秩、所有元素的总和。2.函数建模与绘图编程（15分）已知函数：y=x（1）求解该一元二次函数的两个根；（2）绘制x∈[0,5]区间内的函数曲线；（3）在图像中标注出函数的两个零点，添加图像标题、图例。参考答案及详细解析一、单项选择题答案及解析1.B解析：clc清空命令行窗口，clear清空工作区变量，close关闭图像窗口。2.A解析：MATLAB数组元素引用使用圆括号，一维数组直接写索引值a(2)。3.B解析：*为矩阵乘法，.*为数组对应元素点乘，是MATLAB核心区别点。4.B解析：点运算均为对应元素运算，A.*B为两矩阵同位置元素相乘。5.A解析：for、if、while等流程语句均以end作为结束标识。6.B解析：plot为二维绘图函数，surf、mesh为三维曲面绘图函数。7.C解析：fix函数为向零取整，直接舍去小数部分，3.89取整为3。8.A解析：MATLAB脚本、函数文件均为.m后缀，.mat为数据存储文件。9.C解析：roots函数专门用于求解多项式系数对应的方程根。10.B解析：holdon锁定当前图像窗口，实现多曲线叠加绘制。二、填空题答案及解析1.clear；closeall2.1:2:103.行数4.~=；&5.max；mean6.if-elseif-else7.rand三、程序简答题答案及解析1.运行结果输出：23解析：a=[2,4,6,8]，b=a/2=[1,2,3,4]；b(1:2)提取前两个元素[1,2]，加1后得到[2,3]。2.改错答案错误1：循环体内语句s=s+i缺少分号，会逐行输出迭代结果，需添加分号屏蔽中间输出；错误2：MATLAB无print输出函数，输出变量需使用disp函数。修正后完整代码：PlainText

s=0;

fori=1:10

s=s+i;

end

disp(s);3.补全答案第一空：0,2*pi,100第二空：gridon第三空：ylabel('自变量y')完整补全代码：PlainText

x=linspace(0,2*pi,100);

y=sin(x);

plot(x,y);

gridon;%开启网格

xlabel('自变量x');

ylabel('自变量y');%添加y轴标题四、综合编程题参考答案1.基础数值计算编程（15分）完整可运行代码：PlainText

%1.创建3阶单位矩阵

A=eye(3);

%2.创建3阶全5矩阵

B=ones(3)*5;

%3.计算矩阵C

C=2*A+B;

%4.计算并输出行列式、秩、元素总和

det_C=det(C);

rank_C=rank(C);

sum_C=sum(sum(C));

disp('矩阵C为：');

disp(C);

disp('矩阵C的行列式：');

disp(det_C);

disp('矩阵C的秩：');

disp(rank_C);

disp('矩阵C所有元素总和：');

disp(sum_C);运行结果说明：矩阵C主对角线元素为2*1+5=7，其余元素为0+5=5；行列式、秩、总和可直接运行代码得出精准数值。2.函数建模与绘图编程（15分）完整可运行代码：PlainText

%1.求解多项式根

p=[1-56];%多项式系数：x^2-5x+6

root_x=roots(p);

disp('函数零点：');

disp(root_x);

%2.绘制区间函数曲线

x=linspace(0,5,200);

y=x.^2-5*x+6;

plot(x,y,'b-','LineWidth',1.5);

holdon;

%3.标注零点、美化图像

scatter(root_x,zeros(size(root_x)),100,'r*');%标记零点

title('一元二次函数y=x^2-5x+6曲线');

xlabel('x');

ylabel('y');

legend('函数曲线','零点位置','Location','best');

gridon;

holdoff;运行结果说明：