MATLAB基礎(chǔ)教程薛山第二課后習(xí)題答案

1、湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 MATLAB及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)MATLAB及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)MATLAB及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)班 級(jí)： T1243-7 姓 名： 柏 元 強(qiáng) 學(xué) 號(hào)： 20120430724 總評(píng)成績(jī)： 汽車(chē)工程學(xué)院電測(cè)與汽車(chē)數(shù)字應(yīng)用中心目錄實(shí)驗(yàn)04051001 MATLAB語(yǔ)言基礎(chǔ)1實(shí)驗(yàn)04051002 MATLAB科學(xué)計(jì)算及繪圖13實(shí)驗(yàn)04051003 MATLAB綜合實(shí)例編程3127實(shí)驗(yàn)04051001 MATLAB語(yǔ)言基礎(chǔ)操作成績(jī)報(bào)告成績(jī)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 熟悉MATLAB的運(yùn)行環(huán)境2) 掌握MATLAB的矩陣和數(shù)組的運(yùn)算3) 掌握MATLAB符號(hào)表達(dá)式的創(chuàng)建4) 熟悉符號(hào)方程的求解

2、2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容第二章1. 創(chuàng)建double的變量，并進(jìn)行計(jì)算。(1) a=87，b=190，計(jì)算 a+b、a-b、a*b。clear,clca=double(87);b=double(190);a+b,a-b,a*b(2) 創(chuàng)建 uint8 類(lèi)型的變量，數(shù)值與(1)中相同，進(jìn)行相同的計(jì)算。clear,clca=uint8(87);b=uint8(190);a+b,a-b,a*b2計(jì)算：(1) (2) e3(3) clear,clca=sind(60)b=exp(3)c=cos(3*pi/4)3設(shè)，計(jì)算：(1) (2) (3) clear,clcu=2;v=3;a=(4*u*v)/log(v)b=(

3、exp(u)+v)2)/(v2-u)c=(sqrt(u-3*v)/(u*v)4計(jì)算如下表達(dá)式：(1) (2) clear,clc (3-5*i)*(4+2*i) sin(2-8*i)5判斷下面語(yǔ)句的運(yùn)算結(jié)果。(1) 4 < 20(2) 4 <= 20(3) 4 = 20(4) 4 = 20(5) 'b'<'B'clear,clc4 < 20 , 4 <= 20,4 = 20,4 = 20,'b'<'B'6設(shè)，判斷下面表達(dá)式的值。(1) (2) (3) (4) (5) (6) clear,clca

4、=39;b=58;c=3;d=7;a>b,a<c,a>b&&b>c,a=d,a|b>c,d7編寫(xiě)腳本，計(jì)算上面第2題中的表達(dá)式。clear,clcdisp('sin(60)=');disp(sind(60) disp('exp(3)=');disp(exp(3)disp('cos(3*pi/4)='); disp(cos(3*pi/4)8編寫(xiě)腳本，輸出上面第6題中的表達(dá)式的值。clear,clca=39;b=58;c=3;d=7;disp('a>b');disp(a>b)

5、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) disp('d');disp(d)第三章1. 在命令提示符下輸入以下兩條命令：>> x = 9 3 0 6 3>> y = mod(sqrt(length(x+5).*1 2 3 4 5)*5),3)求y值為多少？

6、2. 在MATLAB中運(yùn)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 > 5);e = a(vec4) + 5;vec5 = find(a < 5);f = vec5.2;求c、d、e、f的值。clear,clca = 3, 7, 2, 7, 9, 3, 4, 1, 6;b = 7;a(4) = ;vec1 = a=b;vec2 = mod(a,2)=0;c

7、= sum(vec1);vec3 = vec1+vec2;d = vec3.*a;vec4 = find(a > 5);e = a(vec4) + 5;vec5 = find(a < 5);f = vec5.2;disp('c=');disp(c)disp('d=');disp(d)disp('e=');disp(e)disp('f=');disp(f)3. 向量操作時(shí)MATLAB的主要部分，使用給出的向量來(lái)做下面的練習(xí)。注意：不要直接給出下列問(wèn)題中任何一個(gè)的最終結(jié)果，不要在問(wèn)題的任何部分使用迭代。vec=4 5 2

8、8 4 7 2 64 2 57 2 45 7 43 2 5 7 3 3 6253 3 4 3 0 -65 -343(1)創(chuàng)建一個(gè)新的向量vecR,使其為vec的轉(zhuǎn)置。(2)創(chuàng)建一個(gè)新的向量vecB，使其為vec中的前半部分與后半部分對(duì)換的結(jié)果，這樣vecB包含的元素為vec的后半部分緊接著vec的前半部分。(3)創(chuàng)建一個(gè)新的向量vecS，使其包含vec中所有小于45的元素，且元素按照vec中的順序排列。(4)創(chuàng)建一個(gè)新的向量vec3R，使其從vec中從最后一個(gè)元素開(kāi)始，并且間隔三個(gè)元素取一個(gè)元素，直到第一個(gè)元素為止。(5)創(chuàng)建一個(gè)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。

9、(6)創(chuàng)建一個(gè)新的向量vecG，使其包含vec中去掉索引值為奇數(shù)且取值為2或4的元素后的所有元素。clear,clcvec=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;vecR=vec'disp('vecR=');disp(vecR)a=length(vec);vecB=vec(a/2+1:a) vec(1:a/2);disp('vecB=');disp(vecB)C=find(vec<45);vecS=vec(C);disp('vecS=');di

10、sp(vecS)vec3R=vec(end:-4:1);disp('vec3R=');disp(vec3R)vecN=find(vec=2|vec=4);disp('vecN=');disp(vecN)d=vec(2:2:end);vecG=d(find(d=2&d=4);disp('vecG=');disp(vecG)4. 給定以下3個(gè)向量：nums1=7 1 3 5 32 12 1 99 10 24;nums2=54 1 456 9 20 45 48 72 61 32 10 94 11;nums3=44 11 25 41 84 77

11、998 85 2 3 15; 編寫(xiě)腳本文件創(chuàng)建相應(yīng)的3個(gè)向量：newNums1、newNums2和newNums3，分別包含以上3個(gè)向量中從第一元素開(kāi)始且間隔取值的元素。例如：numsEX=6 3 56 7 8 9 445 6 7 437 357 5 4 3newsNumsEx=>6 56 8 445 7 357 4注意： 不能直接將相關(guān)數(shù)值輸入答案中，如果再命令提示符下輸入：>>newNumEx=6 56 8 445 7 357 4 將不能得分。提示：對(duì)于3個(gè)向量而言，其解決方法應(yīng)當(dāng)是一樣的，只是變換向量名稱而已。clear,clcnums1=7 1 3 5 32 12 1

12、 99 10 24;nums2=54 1 456 9 20 45 48 72 61 32 10 94 11;nums3=44 11 25 41 84 77 998 85 2 3 15;newNums1=nums1(1:2:end)newNums2=nums2(1:2:end) newNums3=nums3(1:2:end)思考題1. MATLAB中，數(shù)組與矩陣在表示與應(yīng)用上有哪些區(qū)別。一維數(shù)組相當(dāng)于向量,二維數(shù)組相當(dāng)于矩陣.所以矩陣是數(shù)組的子集數(shù)組運(yùn)算是指數(shù)組對(duì)應(yīng)元素之間的運(yùn)算,也稱點(diǎn)運(yùn)算.矩陣的乘法、乘方和除法有特殊的數(shù)學(xué)含義，并不是數(shù)組對(duì)應(yīng)元素的運(yùn)算，所以數(shù)組乘法、乘方和除法的運(yùn)算符前特別

13、加了一個(gè)點(diǎn)。矩陣是一個(gè)二維數(shù)組，所以矩陣的加、減、數(shù)乘等運(yùn)算與數(shù)組運(yùn)算是一致的。但有兩點(diǎn)要注意：(1)對(duì)于乘法、乘方和除法等三種運(yùn)算，矩陣運(yùn)算與數(shù)組運(yùn)算的運(yùn)算符及含義都不同：矩陣運(yùn)算按線性變換定義，使用通常符號(hào)；數(shù)組運(yùn)算按對(duì)應(yīng)元素運(yùn)算定義，使用點(diǎn)運(yùn)算符；(2)數(shù)與矩陣加減、矩陣除法在數(shù)學(xué)是沒(méi)有意義的，在MATLAB中為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，定義了這兩類(lèi)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)04051002 MATLAB科學(xué)計(jì)算及繪圖操作成績(jī)報(bào)告成績(jī)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 熟悉MATLAB所提供的常用數(shù)值計(jì)算的函數(shù)(方程（組）的求解、插值、擬合)；2) 掌握MATLAB二維圖形繪制命令及其圖形控制（plot、loglog、contour、pol

14、ar等）；3) 熟悉MATLAB三維圖形繪制命令及其圖形控制(mesh、surf等)。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容第四章1. 有如下數(shù)據(jù)：x1.4y1.000001.233681.552711.993722.61170利用本章介紹的幾種插值方法對(duì)其進(jìn)行插值，得到每隔0.05的結(jié)果。clear,clcx=1 1.1 1.2 1.3 1.4;y=1.00000 1.23368 1.55271 1.99372 2.61170;scalar_x=x(1):0.05:x(end);y_nearest=interp1(x,y,scalar_x,'nearest');y_linear =i

15、nterp1(x,y,scalar_x,'linear');y_spline =interp1(x,y,scalar_x,'spline');y_cubic =interp1(x,y,scalar_x,'cubic');subplot(2,2,1),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_nearest),title('method=nearest');subplot(2,2,2),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_lin

16、ear),title('method=linear');subplot(2,2,3),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_spline),title('method=spline');subplot(2,2,4),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_cubic),title('method=cubic');2. 求下列函數(shù)的解，并繪制圖形。(1) ，初始點(diǎn)為(2) clear,clc%第一小題y_1=(x)exp(x)-x5; x0 =

17、8;subplot(1,2,1), hold on,fplot(y_1,x0,x0+10),title('exp(x)-x5');%第二小題y_2=(x)x*sin(x);subplot(1,2,2), hold on,fplot(y_2,-pi,pi),title('x*sin(x)');3. 求下列函數(shù)的極值。(1) (2) clear,clcz_1 = (x)x(1)2-(x(2)-1)2;x,fvalue,flag,output=fminsearch(z_1,0,0)disp('第二小題')z_2 = (x)(x(1)-x(2)+1)2;

18、x,fvalue,flag,output=fminsearch(z_2,0,0)4. 計(jì)算下列積分。(1) (2) clear,clcfun1=(x)x+x.3+x.5;q = quad(fun1,-1,1)fun2=(x,y)sin(y).*(x+y)./(x.2+4);q = dblquad(fun2,1,10,1,10)第八章1. 編寫(xiě)程序，該程序在同一窗口中繪制函數(shù)在 之間的正弦曲線和余弦曲線，步長(zhǎng)為 ，線寬為 4 個(gè)象素，正弦曲線設(shè)置為藍(lán)色實(shí)線，余弦曲線顏色設(shè)置為紅色虛線，兩條曲線交點(diǎn)處，用紅色星號(hào)標(biāo)記。clear,clcx=0:pi/10:2*pi;f=(x)(cos(x)-sin

19、(x);x1=fzero(f,0,pi);x2=fzero(f,pi,2*pi);plot(x,sin(x),'b-','LineWidth',4),hold on,plot(x,cos(x),'r:','LineWidth',4); plot(x1,sin(x1),'rh','markerfacecolor','y','markersize',10); plot(x2,sin(x2),'rh','markerfacecolor',&#

20、39;y','markersize',10); 2 繪制下列圖像（1），（2）三維曲線：，（3）雙曲拋物面：，clear,clcx = 0:pi/100:10*pi;y=x.*sin(x);subplot(1,3,1),plot(x,y,'b'),title('y=x*sinx')%µÚ£¨2£©Ð¡ÌâX,Y = meshgrid(-10:0.2:10);Z = X.2 + 6*X*Y + Y.2 + 6*X + 2*Y -1;subpl

21、ot(1,3,2),mesh(X,Y,Z),title('三維曲面')%µÚ£¨3£©Ð¡ÌâX,Y = meshgrid(-16:0.2:16,-4:0.1:4);Z = X.2/16 - Y.2/4;subplot(1,3,3),mesh(X,Y,Z),title('雙曲線拋物面')3. 繪制下列圖像（1）繪制電腦磁盤(pán)使用情況的餅狀圖（2）生成 100 個(gè)從 0 到 10 之間的隨機(jī)整數(shù)，繪制其直方圖（3）生成 10個(gè)從 0 到 10 之間的隨機(jī)整數(shù)，繪制其階

22、躍圖clear,clcx=37 63;subplot(1,3,1),pie(x,'可用空間37%','已用空間63%'),title('餅狀圖');subplot(1,3,2),hist(round(rand(100,1)*10),title('直方圖');subplot(1,3,3),stairs(round(rand(10,1)*10),title('階躍圖');4. 分別通過(guò)界面交互方式和函數(shù)方式在第 1 題生成的圖形中添加注釋，至少應(yīng)包括：標(biāo)題，文本注釋，圖例。clear,clcx=0:pi/10:2*pi

23、;f=(x)(cos(x)-sin(x);x1=fzero(f,0,pi);x2=fzero(f,pi,2*pi);plot(x,sin(x),'b-','LineWidth',4),hold on,plot(x,cos(x),'r:','LineWidth',4); plot(x1,sin(x1),'rh','markerfacecolor','y','markersize',10); plot(x2,sin(x2),'rh','marker

24、facecolor','y','markersize',10);title('正弦曲線和余弦曲線及其交點(diǎn)');xlabel('x'),ylabel('y=sinx y=cosx');text(3,0.3,'sin(x)')text(1.0,-0.2,'cos(x)')text(1.0,0.7,'x=pi/4,sin(x)=cos(x)')text(4.1,-0.7,'x=3*pi/4,sin(x)=cos(x)')legend('sin

25、(x)','cos(x)')5.對(duì)第 2 題中繪制的雙曲拋物面嘗試進(jìn)行視點(diǎn)控制和顏色控制。clear,clcx = 0:pi/100:10*pi;y=x.*sin(x);subplot(1,3,1),plot(x,y,'b'),title('y=x*sinx')%第二小題X,Y = meshgrid(-10:0.2:10);Z = X.2 + 6*X*Y + Y.2 + 6*X + 2*Y -1;subplot(1,3,2);mesh(X,Y,Z),title('三維曲面'),view(50,60);colormap(je

26、t);%第三小題X,Y = meshgrid(-16:0.2:16,-4:0.1:4);Z = X.2/16 - Y.2/4;subplot(1,3,3),mesh(X,Y,Z),title('雙曲面拋物線'),view(30,60);colormap(flag); 思考題1. MATLAB求多項(xiàng)式的根是用什么方法，與傳統(tǒng)方法相比有何優(yōu)點(diǎn)用roots（a）函數(shù)，a是所要求根的多項(xiàng)式函數(shù)，相比傳統(tǒng)方法更方便2. 畫(huà)出橫坐標(biāo)在（-15，15）上的函數(shù)的曲線，應(yīng)該使用什么命令。 Plot(-15,15,sin(x);3. 請(qǐng)思考網(wǎng)絡(luò)線有什么作用，為什么要對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注。網(wǎng)格線可以使圖

27、像具有更好的可讀性；標(biāo)注使圖形表達(dá)信息更加清晰。實(shí)驗(yàn)04051003 MATLAB綜合實(shí)例編程操作成績(jī)報(bào)告成績(jī)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 了解Windows界面編程的基本概念和方法掌握MATLAB程序設(shè)計(jì)的方法；2) 熟悉MATLAB/GUI的基本特點(diǎn)；掌握MATLAB/GUI編制的基本步驟；3) 掌握MATLAB/Simulink的使用方法和基本步驟；4) 將MATLAB應(yīng)用到所學(xué)專業(yè)。2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容第十一章2. 求解微分方程，初始條件x1=x2=0。4. 在水平角度30°方向，以100 m/s的速度來(lái)投擲一個(gè)拋射物。建立一個(gè)Simulink模型以求解這個(gè)拋射物的運(yùn)動(dòng)方程，其中，x和y分別是這個(gè)

28、拋射物的水平和垂直位移。= 0 x(0) = 0 (0) = 100 cos 30= -gy(0) = 0 (0) = 100 sin 30使用這個(gè)模型來(lái)繪制這條拋射物軌跡y相對(duì)于x的圖形，其中，0t10 s。plot(simout(:,1),simout(:,2),hold on,title('拋物線軌跡Y相對(duì)X圖形');xlabel('0-10秒內(nèi)水平方向位移X'),ylabel('0-10秒內(nèi)豎直方向位移Y');5. 考慮圖中所示的系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)方程是：m1 + (c1 + c2) + (k1 + k2)x1 - c2 - k2x2 = 0m2+ c2 + k2x2 - c2 - k2x1 = f (t)假設(shè)m1 = m2 = 1, c1 = 3, c2 = 1, k1 = 1和k2 = 4。 （1）. 開(kāi)發(fā)這個(gè)系統(tǒng)的Simulink模型。在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)模型的時(shí)候，考慮是使用模型的狀態(tài)-變量表示法還是傳遞-函數(shù)表示法。（2） 使用Simulink模型，針對(duì)以下輸入繪制響應(yīng)x1(t)的圖形。其初始條件為0。f (t) = 方法一：線性狀態(tài)變量模型令：z1=x1,z2=x1,z3=x2,z4=x2;z1=z2;Z2=-5z1-4