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MATLAB习题及参经典.doc
2025-09-24 00:18:29 责编:小OO
文档
习题:

1, 计算与的数组乘积。

2, 对于,如果,,求解X。

3, 已知:,分别计算a的数组平方和矩阵平方,并观察其结果。

  

4, 角度,求x的正弦、余弦、正切和余切。(应用sin,cos,tan.cot)

5, 将矩阵、和组合成两个新矩阵:

(1)组合成一个4⨯3的矩阵,第一列为按列顺序排列的a矩阵元素,第二列为按列顺序排列的b矩阵元素,第三列为按列顺序排列的c矩阵元素,即

 

(2)按照a、b、c的列顺序组合成一个行矢量,即

 

6, 将(x-6)(x-3)(x-8)展开为系数多项式的形式。(应用poly,polyvalm)

7, 求解多项式x3-7x2+2x+40的根。(应用roots)

 

8, 求解在x=8时多项式(x-1)(x-2) (x-3)(x-4)的值。(应用poly,polyvalm)

    

9, 计算多项式的微分和积分。(应用polyder,polyint,poly2sym)

   

10, 解方程组。(应用x=a\\b)

 

11, 求欠定方程组的最小范数解。(应用pinv)

12, 矩阵,计算a的行列式和逆矩阵。(应用det,inv)

13,  y=sin(x),x从0到2π,∆x=0.02π,求y的最大值、最小值、均值和标准差。(应用max,min,mean,std)

14, 参照课件中例题的方法,计算表达式的梯度并绘图。(应用meshgrid, gradient, contour, hold on, quiver)

15, 用符号函数法求解方程at2+b*t+c=0。(应用solve)

16, 用符号计算验证三角等式:(应用syms,simple)

17, 求矩阵的行列式值、逆和特征根。(应用syms,det,inv,eig)

18, 因式分解: (应用syms, factor)

19, ,用符号微分求df/dx。(应用syms,diff)

20, 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[0,2π]。(应用syms,ezplot)

21, 绘制曲线,x的取值范围为[-5,5]。(应用plot)

22, 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a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线,在图中添加标题,并用箭头线标识出各曲线a的取值,并添加标题和图例框。(应用plot,title,text,legend)

23,表中列出了4个观测点的6次测量数据,将数据绘制成为分组形式和堆叠形式的条形图。

第1次

第2次

第3次

第4次

第5次

第6次

观测点1

367428
观测点2

673247
观测点3

972584
观测点4

643274
24, x= [66  49  71  56  38],绘制饼图,并将第五个切块分离出来。

  

25, 用sphere函数产生球表面坐标,绘制不通明网线图、透明网线图、表面图和带剪孔的表面图。(应用sphere, mesh, hidden off, surf, NaN)

26, 编制一个解数论问题的函数文件:取任意整数,若是偶数,则用2除,否则乘3加1,重复此过程,直到整数变为1。

27, 有传递函数如下的控制系统,用Simulink建立系统模型,并对系统的阶跃响应进行仿真。

 

27, 建立一个简单模型,用信号发生器产生一个幅度为2V、频率为0.5Hz的正弦波,并叠加一个0.1V的噪声信号,将叠加后的信号显示在示波器上并传送到工作空间。

28 建立一个模拟系统,将摄氏温度转换为华氏温度(Tf = 9/5Tc+32)。

答案:

1, 计算与的数组乘积。

>> a=[6 9 3;2 7 5];

>> b=[2 4 1;4 6 8];

>> a.*b

ans =

    12    36     3

     8    42    40

2, 对于,如果,,求解X。

>> A=[4 9 2;7 6 4;3 5 7];

>> B=[37 26 28]’;

>> X=A\\B

X =

3, 已知:,分别计算a的数组平方和矩阵平方,并观察其结果。

>> a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];

>> a.^2

ans =

     1     4     9

    16    25    36

    49        81

>> a^2

ans =

    30    36    42

    66    81    96

   102   126   150

4, 角度,求x的正弦、余弦、正切和余切。

>> x=[30 45 60];

>> x1=x/180*pi;

>> sin(x1)

ans =

    0.5000    0.7071    0.8660

>> cos(x1)

ans =

    0.8660    0.7071    0.5000

>> tan(x1)

ans =

    0.5774    1.0000    1.7321

>> cot(x1)

ans =

    1.7321    1.0000    0.5774

5, 将矩阵、和组合成两个新矩阵:

(1)组合成一个4⨯3的矩阵,第一列为按列顺序排列的a矩阵元素,第二列为按列顺序排列的b矩阵元素,第三列为按列顺序排列的c矩阵元素,即

 

(2)按照a、b、c的列顺序组合成一个行矢量,即

 

  >> a=[4 2;5 7];

 >> b=[7 1;8 3];

 >> c=[5 9;6 2];

%  (1)

    >> d=[a(:)  b(:)  c(:)]

  =

      4     7     5

   5     8     6

  2     1     9

  7     3     2

%  (2)

 >> e=[a(:);b(:);c(:)]’

  =

      4   5   2   7   7   8   1   3   5   6   9   2

    或利用(1)中产生的d

 >> e=reshape(d,1,12)

 ans =

      4   5   2   7   7   8   1   3   5   6   9   2

6, 将(x-6)(x-3)(x-8)展开为系数多项式的形式。

 >> a=[6 3 8];

 >> pa=poly(a); 也可以用pa=poly([6 3 8])来替换1,2两行

 >> ppa=poly2sym(pa)

 ppa =

  x^3-17*x^2+90*x-144

7, 求解多项式x3-7x2+2x+40的根。

 >> r=[1 -7 2 40];

 >> p=roots(r)  

p =

8, 求解在x=8时多项式(x-1)(x-2) (x-3)(x-4)的值。

   >> p=poly([1 2 3 4]);

 >> polyvalm(p,8)

 ans =

    840

  

9, 计算多项式的微分和积分。

  clear

>>f=sym('4*x^4-12*x^3-14*x^2+5*x+9')

>>diff(f)

>>int(f)  

ans =

 

16*x^3-36*x^2-28*x+5 

 

ans =

 

4/5*x^5-3*x^4-14/3*x^3+5/2*x^2+9*x

10, 解方程组。

   >> a=[2 9 0;3 4 11;2 2 6];

 >> b=[13 6 6]';

 >> x=a\\b

 x =

     7.4000

  -0.2000

    -1.4000

11, 求欠定方程组的最小范数解。

   >> a=[2 4 7 4;9 3 5 6];

 >> b=[8 5]';

 >> x=pinv(a)*b

  =

    -0.2151

  0.4459

  0.7949

  0.2707

12, 矩阵,计算a的行列式和逆矩阵。

  >> a=[4 2 -6;7 5 4 ;3 4 9];

    >> ad=det(a)

    >> ai=inv(a)

    ad =

     -

    ai =

       -0.4531    0.6562   -0.5937

      0.7969   -0.8437    0.9062

    -0.2031    0.1562   -0.0937

13  y=sin(x),x从0到2π,∆x=0.02π,求y的最大值、最小值、均值和标准差。

  >> x=0:0.02*pi:2*pi;

 >> y=sin(x);

 >> ymax=max(y)

 >> ymin=min(y)

 >> ymean=mean(y)

 >> ystd=std(y)

 ymax =

   1

 ymin =

  -1

 ymean =

  2.2995e-017

 ystd =

     0.7071

14, 参照课件中例题的方法,计算表达式的梯度并绘图。

  >> v = -2:0.2:2;

 >> [x,y] = meshgrid(v);

 >> z=10*(x.^3-y.^5).*exp(-x.^2-y.^2);

 >> [px,py] = gradient(z,.2,.2);

 >> contour(x,y,z)

 >> hold on

 >> quiver(x,y,px,py)

 >> hold off

15, 下面三种表示方法有什么不同的含义?

(1)f=3*x^2+5*x+2

(2)f='3*x^2+5*x+2'

(3)x=sym('x')

 f=3*x^2+5*x+2

(1)f=3*x^2+5*x+2

表示在给定x时,将3*x^2+5*x+2的数值运算结果赋值给变量f,如果没有给定x则指示错误信息。

(2)f='3*x^2+5*x+2'

表示将字符串'3*x^2+5*x+2'赋值给字符变量f,没有任何计算含义,因此也不对字符串中的内容做任何分析。

(3)x=sym('x')

     f=3*x^2+5*x+2

表示x是一个符号变量,因此算式f=3*x^2+5*x+2就具有了符号函数的意义,f也自然成为符号变量了。

16, 用符号函数法求解方程at2+b*t+c=0。

 >> r=solve('a*t^2+b*t+c=0','t')

17, 用符号计算验证三角等式:(应用syms,simple)

 ϕ1)cos(ϕ2)-cos(ϕ1)sin(ϕ2) =sin(ϕ1-ϕ2)

 >> syms phi1 phi2;

 >> y=simple(sin(phi1)*cos(phi2)-cos(phi1)*sin(phi2)) 

18, 求矩阵的行列式值、逆和特征根。

 >> syms a11 a12 a21 a22;

 >> A=[a11,a12;a21,a22]

 >> A行列式

 >> A  逆

 >> A  特征值

 A =

 [ a11, a12]

 [ a21, a22]

 AD =

 a11*a22-a12*a21

 AI =

   [ -a22/(-a11*a22+a12*a21),  a12/(-a11*a22+a12*a21)]

 [  a21/(-a11*a22+a12*a21), -a11/(-a11*a22+a12*a21)]

 AE =

 [ 1/2*a11+1/2*a22+1/2*(a11^2-2*a11*a22+a22^2+4*a12*a21)^(1/2)]

 [ 1/2*a11+1/2*a22-1/2*(a11^2-2*a11*a22+a22^2+4*a12*a21)^(1/2)]

19, 因式分解:

   >> 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)

20, ,用符号微分求df/dx。(应用syms,diff)

   >> 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)]

21, 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[0,2π]。

   >> syms t

 >> ezplot(sin(3*t)*cos(t),sin(3*t)*sin(t),[0,pi])

 22, 绘制曲线,x的取值范围为[-5,5]。

 >> x=-5:0.2:5;

 >> y=x.^3+x+1;

 >> plot(x,y)

23, 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a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线,在图中添加标题,并用箭头线标识出各曲线a的取值,并添加标题和图例框。

   >> 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')

25,表中列出了4个观测点的6次测量数据,将数据绘制成为分组形式和堆叠形式的条形图。

第1次

第2次

第3次

第4次

第5次

第6次

观测点1

367428
观测点2

673247
观测点3

972584
观测点4

643274
>> y=[3 6 9 6;6 7 7 4;7 3 2 3;4 2 5 2;2 4 8 7;8 7 4 4];

>> bar(y)

26, x= [66  49  71  56  38],绘制饼图,并将第五个切块分离出来。

 >> x=[66 49 71 56 38];

 >> L=[0 0 0 0 1];

 >> pie(x,L)

27, 用sphere函数产生球表面坐标,绘制不通明网线图、透明网线图、表面图和带剪孔的表面图。

 >> [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)

28, 有一周期为4π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:①用0.1*randn(1,n)产生方差为0.1的正态分布的随机噪声;②三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,x1(3)=( x(2)+x(3)+x(4))/3……)

29, 编制一个解数论问题的函数文件:取任意整数,若是偶数,则用2除,否则乘3加1,重复此过程,直到整数变为1。

   function c=collatz(n)

 1” Ploblem from number theory

30, 有传递函数如下的控制系统,用Simulink建立系统模型,并对系统的阶跃响应进行仿真。

 

31, 建立一个简单模型,用信号发生器产生一个幅度为2V、频率为0.5Hz的正弦波,并叠加一个0.1V的噪声信号,将叠加后的信号显示在示波器上并传送到工作空间。

 

32, 建立一个模拟系统,将摄氏温度转换为华氏温度(Tf = 9/5Tc+32)。下载本文

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