MATLAB概論習(xí)題及答案

第1章MATLAB概論

1.1與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相比較，MATLAB語(yǔ)言突出的特點(diǎn)是什么？

MATLAB具有功能強(qiáng)大、使用方便、輸入簡(jiǎn)捷、庫(kù)函數(shù)豐富、開(kāi)放性強(qiáng)等特

點(diǎn)。

1.2MATLAB系統(tǒng)由那些部分組成？

MATLAB系統(tǒng)主要由開(kāi)發(fā)環(huán)境、MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)、MATLAB語(yǔ)言、圖形

功能和應(yīng)用程序接口五個(gè)部分組成。

1.3安裝MATLAB時(shí)，在選擇組件窗口中哪些部分必須勾選，沒(méi)有勾選的部

分以后如何補(bǔ)安裝？

在安裝MATLAB時(shí)，安裝內(nèi)容由選擇組件窗口中個(gè)復(fù)選框是否被勾選來(lái)決定,

可以根據(jù)自己的需要選擇安裝內(nèi)容，但基本平臺(tái)（即MATLAB選項(xiàng)）必須安裝。

第一次安裝沒(méi)有選擇的內(nèi)容在補(bǔ)安裝時(shí)只需按照安裝的過(guò)程進(jìn)行，只是在選擇組

件時(shí)只勾選要補(bǔ)裝的組件或工具箱即可。

1.4MATLAB操作桌面有兒個(gè)窗口？如何使某個(gè)窗口脫離桌面成為獨(dú)立窗

口？又如何將脫離出去的窗口重新放置到桌面上？

在MATLAB操作桌面上有五個(gè)窗口，在每個(gè)窗口的右上角有兩個(gè)小按鈕，一

個(gè)是關(guān)閉窗口的Close按鈕，一個(gè)是可以使窗口成為獨(dú)立窗口的Undock按鈕，點(diǎn)

擊Undock按鈕就可以使該窗口脫離桌面成為獨(dú)立窗口，在獨(dú)立窗口的view菜單

中選擇Dock……菜單項(xiàng)就可以將獨(dú)立的窗口重新防止的桌面上。

1.5如何啟動(dòng)M文件編輯/調(diào)試器？

在操作桌面上選擇“建立新文件”或“打開(kāi)文件”操作時(shí)，M文件編輯/調(diào)試

器將被啟動(dòng)。在命令窗口中鍵入edit命令時(shí)也可以啟動(dòng)M文件編輯/調(diào)試器。

1.6存儲(chǔ)在工作空間中的數(shù)組能編輯嗎？如何操作？

存儲(chǔ)在工作空間的數(shù)組可以通過(guò)數(shù)組編輯器進(jìn)行編輯：在工作空間瀏覽器中雙

擊要編輯的數(shù)組名打開(kāi)數(shù)組編輯器，再選中要修改的數(shù)據(jù)單元，輸入修改內(nèi)容即

可。

1.7命令歷史窗口除了可以觀察前面鍵入的命令外，還有什么用途？

命令歷史窗口除了用于查詢以前鍵入的命令外，還可以直接執(zhí)行命令歷史窗口

中選定的內(nèi)容、將選定的內(nèi)容拷貝到剪貼板中、將選定內(nèi)容直接拷貝到M文件中。

1.8如何設(shè)置當(dāng)前目錄和搜索路徑，在當(dāng)前目錄上的文件和在搜索路徑上的文

件有什么區(qū)別？

當(dāng)前目錄可以在當(dāng)前目錄瀏覽器窗口左上方的輸入欄中設(shè)置，搜索路徑可以通

過(guò)選擇操作桌面的file菜單中的SetPath菜單項(xiàng)來(lái)完成。在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況

下，只有當(dāng)前目錄和搜索路徑上的函數(shù)和文件能夠被MATLAB運(yùn)行和調(diào)用，如果

在當(dāng)前目錄上有與搜索路徑上相同文件名的文件時(shí)則優(yōu)先執(zhí)行當(dāng)前目錄上的文

件，如果沒(méi)有特別說(shuō)明，數(shù)據(jù)文件將存儲(chǔ)在當(dāng)前目錄上。

1.9在MATLAB中有幾種獲得幫助的途徑?

在MATLAB中有多種獲得幫助的途徑：

(1)幫助瀏覽器：選擇view菜單中的Help菜單項(xiàng)或選擇Help菜單中的

MATLABHelp菜單項(xiàng)可以打開(kāi)幫助瀏覽器；

(2)help命令：在命令窗口鍵入“help”命令可以列出幫助主題,鍵入“help

函數(shù)名”可以得到指定函數(shù)的在線幫助信息；

(3)lookfor命令：在命令窗口鍵入"lookfor關(guān)鍵詞”可以搜索出一系列與

給定關(guān)鍵詞相關(guān)的命令和函數(shù)

(4)模糊查詢：輸入命令的前幾個(gè)字母，然后按Tab鍵，就可以列出所有以

這幾個(gè)字母開(kāi)始的命令和函數(shù)。

注意：lookfor和模糊查詢查到的不是詳細(xì)信息，通常還需要在確定了具體函

數(shù)名稱后用help命令顯示詳細(xì)信息。

第2章MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

2.1在MATLAB中如何建立矩陣。73L并將其賦予變量a?

491

?a=[573;491]

2.2有兒種建立矩陣的方法？各有什么優(yōu)點(diǎn)？

可以用四種方法建立矩陣：

①直接輸入法，如a=[2573],優(yōu)點(diǎn)是輸入方法方便簡(jiǎn)捷；

②通過(guò)M文件建立矩陣，該方法適用于建立尺寸較大的矩陣，并且易于修改;

③由函數(shù)建立，如丫=$也儀)，可以由MATLAB的內(nèi)部函數(shù)建立一些特殊矩陣；

④通過(guò)數(shù)據(jù)文件建立，該方法可以調(diào)用由其他軟件產(chǎn)生數(shù)據(jù)。

2.3在進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算時(shí)，數(shù)組運(yùn)算和矩陣運(yùn)算各有什么要求?

進(jìn)行數(shù)組運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)組必須有相同的尺寸。進(jìn)行矩陣運(yùn)算的兩個(gè)矩陣必須滿

足矩陣運(yùn)算規(guī)則，如矩陣a與b相乘（a*b）時(shí)必須滿足a的列數(shù)等于b的行數(shù)。

2.4數(shù)組運(yùn)算和矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符有什么區(qū)別？

在加、減運(yùn)算時(shí)數(shù)組運(yùn)算與矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符相同，乘、除和乘方運(yùn)算時(shí)，在

矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符前加一個(gè)點(diǎn)即為數(shù)組運(yùn)算，如a*b為矩陣乘，a.*b為數(shù)組乘。

5351「242

2.5計(jì)算矩陣374與679之和。

798J1836

?a=[535;374;798];

?b=[242;679;836];

?a+b

ans=

777

91413

151214

2.6求》=4+8i3+5i2-7il+4i了的共輾轉(zhuǎn)置。

3+2i7-6i9+4i3-9i

?x=[4+8i3+5i2-7il+4i7-5i;3+2i7-6i9+4i3-9i4+4i];

?x'

ans=

4.0000-8.0000i3.0000-2.0000i

3.0000-5.0000i7.0000+6.0000i

2.0000+7.0000i9.0000-4.0000i

1.0000-4.0000i3.0000+9.0000i

7.0000+5.0000i4.0000-4.0000i

2.7計(jì)算93]與4I]的數(shù)組乘積。

275j[468

?a=[693;275];

?b=[241;468];

?a.*b

ans=

12363

84240

2.8“左除”與“右除”有什么區(qū)別？

在通常情況下，左除x=a\b是a*x=b的解，右除x=b/a是x*a=b的解，一般情

況下，a\bwb/a。

-492

2.9對(duì)于AX=8,如果A=764，B=26,求解X。

35728

?A=[492;764;357];

?B=[372628]';

?X=A\B

X=

-0.5118

4.0427

1.3318

123

2.10已知：”456,分別計(jì)算a的數(shù)組平方和矩陣平方，并觀察其結(jié)果。

789

?a=[123;456;789];

?a.A2

ans=

149

162536

496481

?aA2

ans=

303642

668196

102126150

2.11?=PJ5],,J8-741觀察q與8之間的六種關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果。

36-4j[362

?a=[123;456];

?b=[8-74;362];

?a>b

ans=

010

101

?a>=b

ans=

010

101

?a<b

ans=

101

010

?a<=b

ans=

101

010

?a==b

ans=

000

000

?a-=b

ans=

111

111

2.12a=\50.20-8-0.7],在進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí),Q相當(dāng)于什么樣的邏輯量。

相當(dāng)于a=[l1011]。

2.13在sin(x)運(yùn)算中，x是角度還是弧度？

在sin(x)運(yùn)算中，x是弧度，MATLAB規(guī)定所有的三角函數(shù)運(yùn)算都是按弧度進(jìn)

行運(yùn)算。

2.14角度x=[304560],求龍的正弦、余弦、正切和余切。

?x=[304560];

?xl=x/180*pi;

?sin(xl)

ans=

0.50000.70710.8660

?cos(xl)

ans=

0.86600.70710.5000

?tan(xl)

ans=

0.57741.00001.7321

?cot(xl)

ans=

1.73211.00000.5774

2.15用四舍五入的方法將數(shù)組[2.45686.39823.93758.5042]取整。

?b=[2.45686.39823.93758.5042];

?round(b)

ans=

2649

-912

2.16矩陣a=563分別對(duì)Q進(jìn)行特征值分解、奇異值分解、LU分解、QR

827

分解及Chollesky分解。

>>[v,d]=eig(a,b)

v=

-0.4330-0.2543-0.1744

-0.56570.9660-0.6091

-0.70180.04720.7736

13.548200

04.83030

003.6216

?a=[912;563;827];

?[u,s,v]=5vd(a)

u=

-0.56010.5320-0.6350

-0.4762-0.8340-0.2788

-0.67790.14620.7204

15.523400

04.56480

003.3446

v=

-0.82750.3917-0.4023

-0.3075-0.9156-0.2592

-0.4699-0.09070.8781

>>[1,u]=1u(a)

1=

1.000000

0.55561.00000

0.88890.20411.0000

u=

9.00001.00002.0000

05.44441.8889

004.8367

>>[q,r]=qr(a)

q=

-0.69030.3969-0.6050

-0.3835-0.9097-0.1592

-0.61360.12210.7801

r

-13.0384-4.2183-6.8260

0-4.8172-1.0807

3.7733

>>c=chol(a)

3.00000.33330.6667

2.42671.1447

2.2903

2.17將矩陣4組合成兩個(gè)新矩陣:

7

(1)組合成一個(gè)4x3的矩陣，第一列為按列順序排列的a矩陣元素，第二列

為按列順序排列的b矩陣元素，第三列為按列順序排列的c矩陣元素，即

475

586

219

732

(2)按照a、b、C的列順序組合成一個(gè)行矢量，即

[452778135692]

?a=[42;57];

?b=[71;83];

>>c=[59;62];

%(1)

?d=[a(:)b(:)c(1)]

d=

475

586

219

732

%(2)

?e=[a(:);b(:);c(:)]'

e=

452778135692

或利用(1)中產(chǎn)生的d

>>e=reshape(d,l,12)

ans=

452778135692

第3章數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)

3.1將(x-6)(x-3)(九-8)展開(kāi)為系數(shù)多項(xiàng)式的形式。

>>a=[638];

>>pa=poly(a);

>>ppa=poly2sym(pa)

ppa=

xA3-17*xA2+90*x-144

3.2求解多項(xiàng)式X3_7，+2x+4o的根。

>>r=[l-7240];

>>p=roots(r);

-0.2151

0.4459

0.7949

0.2707

3.3求解在x=8時(shí)多項(xiàng)式(九-1)(尤-2)(%-3)(x-4)的值。

?p=poly([1234]);

>>polyvalm(p,8)

ans=

840

3.4計(jì)算多項(xiàng)式乘法(*+2]+2)(/+5%+4)。

>>c=conv([l22],[154J)

c=

1716188

3.5計(jì)算多項(xiàng)式除法(3d+13d+6x+8)/a+4)。

>>d=deconv([31368],[14])

d二

312

3.6對(duì)下式進(jìn)行部分分式展開(kāi)：

3%4+2x3+5x2+4x+6

x5+3x4+4X3+2X2+7X+2

>>a=[l34272];

?b=[32546];

>>[r,s,k]=residue(b,a)

1.1274+1.1513i

1.1274-1.1513i

-0.0232-0.0722i

-0.0232+0.0722i

0.7916

s=

-1.7680+1.2673i

-1.7680-1.2673i

0.4176+1.1130i

0.4176-1.1130i

-0.2991

k=

[]

3.7計(jì)算多項(xiàng)式4x—2x3-14x2+5x+9的微分和積分。

>>p=[4-12-145];

>>pder=polyder(p);

>>pders=poly2sym(pder)

>>pint=polyint(p);

>>pints=poly2sym(pint)

pders=

12*xA2-24*x-14

pints=

XA4-4*XA3-7*XA2+5*X

29013

3.8解方程組3411x=6

2266

>>a=[290;3411;226J;

?b=[1366],;

>>x=a\b

7.4000

-0.2000

-1.4000

3.9求欠定方程組?：:1=丹的最小范數(shù)解。

9356J[5

>>a=[2474;9356];

>>b=[85]';

>>x=pinv(a)*b

-0.2151

0.4459

0.7949

0.2707

3.10有一組測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示，數(shù)據(jù)具有y=f的變化趨勢(shì)，用最小二乘法

求解y。

Xi1.522.533.544.55

12.16.18.26.

-1.42.735.98.4

y2682

?x=[l1.522.533.544.55]'

?y=[-1.42.735.98.412.216.618.826.2]'

>>e=[ones(size(x))x.A2]

>>c=e\y

?xl=[l：0.1:5],;

>>y1=[ones(size(x1)),x1.A2]*c;

>>plot(x,y,'ro',xl,yl,'k')

42-6

3.11矩陣a=754,計(jì)算a的行列式和逆矩陣。

349

?a=[42-6;754;349];

>>ad=det(a)

>>ai=inv(a)

ad=

-64

ai=

-0.45310.6562-0.5937

0.7969-0.84370.9062

-0.20310.1562-0.0937

3.12y=sin(%),x從0至2n,Ax=0.02兀，求y的最大值、最小值、均值和標(biāo)準(zhǔn)

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

3.13x=[l2345],y=[246810],計(jì)算X的協(xié)方差、y的協(xié)方差、X與y的

互協(xié)方差。

?x=[l2345];

?y=[246810];

>>cx=cov(x)

>>cy=cov(y)

>>cxy=cov(x,y)

ex=

2.5000

cy=

10

exy=

2.50005.0000

5.000010.0000

3.14參照例3-20的方法，計(jì)算表達(dá)式z=的梯度并繪圖。

>>v=~2:0.2:2;

>>[x,y]=meshgrid(v);

>>z=10*(x.A3-y.A5).*exp(-x.A2-y.A2);

>>[px,py]=gradient(z,.2,.2);

>>contour(x,y,z)

>>holdon

>>quiver(x,y,px,py)

>>holdoff

3.15有一正弦衰減數(shù)據(jù)y=sin(x).*exp(-x/10),其中x=0:pi/5:4*pi,用三次樣條

法進(jìn)行插值。

>>x0=0:pi/5:4*pi;

>>yO=sin(xO).*exp(-x0/10);

>>x=0:pi/20:4*pi;

>>y=spline(xO,yO,x);

>>plot(xO,y0,'or',x,y,'b')

第4章符號(hào)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

4.1創(chuàng)建符號(hào)變量有兒種方法？

MATLAB提供了兩種創(chuàng)建符號(hào)變量和表達(dá)式的函數(shù)：sym和syms。

sym用于創(chuàng)建一個(gè)符號(hào)變量或表達(dá)式，用法如xusymCx5)及f=sym(tx+y+z,),

syms用于創(chuàng)建多個(gè)符號(hào)變量，用法如symsxyz。

f=sym('x+y+z')

相當(dāng)于

symsxyz

f=x+y+z

4.2下面三種表示方法有什么不同的含義？

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

(2)f='3*xA2+5*x+2'

(3)x=sym('x')

f=3*x^2+5*x+2

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

表示在給定x時(shí)，將3*x"+5*x+2的數(shù)值運(yùn)算結(jié)果賦值給變量f,如果沒(méi)有給

定x則指示錯(cuò)誤信息。

(2)f='3*xA2+5*x+2'

表示將字符串'3*xA2+5*x+2賦值給字符變量f,沒(méi)有任何計(jì)算含義，因此也不

對(duì)字符串中的內(nèi)容做任何分析。

(3)x=sym('x')

f=3*xA2+5*x+2

表示x是一個(gè)符號(hào)變量，因此算式f=3*x"+5*x+2就具有了符號(hào)函數(shù)的意義,

f也自然成為符號(hào)變量了。

4.3用符號(hào)函數(shù)法求解方程a『+b*f+c=O。

>>r=solve('a*tA2+b*t+c=0','t')

r=

[l/2/a*(-b+(bA2-4*a*c)A(l/2))]

[l/2/a*(-b-(bA2-4*a*c)A(l/2))]

4.4用符號(hào)計(jì)算驗(yàn)證三角等式：

sin((p\)cos(^)-cos((p\)sin((pi)=sin(°r6)

>>symsphilphi2;

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

y=

sin(phil-phi2)

4.5求矩陣A」M的行列式值、逆和特征根。

_a2\a22_

?symsallal2a21a22;

>>A=[all,al2;a21,a22]

>>AD=det(A)%行列式

?AI=inv(A)%逆

?AE=eig(A)%特征值

A=

[all,al2]

[a21,a22]

AD=

all*a22-al2*a21

AI=

[-a22/(-all*a22+al2*a21),al2/(-all*a22+al2*a21)]

[a21/(-all*a22+al2*a21),-all/(-all*a22+al2*a21)]

AE=

[l/2*all+l/2*a22+l/2*(allA2-2*all*a22+a22人2+4*al2*a21)Nl/2)]

AA

[l/2*a11+l/2*a22-l/2*(a112-2*a11*a22+a22A2+4*a12*a2l)(l/2)]

4.6因式分解：X4-5X3+5X2+5X-6

>>symsx;

>>f=xA4-5*xA3+5*xA2+5*x-6;

>>factor(f)

ans=

(x-l)*(x-2)*(x-3)*(x+l)

71

4.7°J-7，用符號(hào)微分求df/dx。

eaxlog(x)sin(x)

>>symsax;

>>f=[a,xA2,1/x;exp(a*x),log(x),sin(x)];

?df=diff(f)

df=

[0,2*x,-l/xA2]

[a*exp(a*x),1/x,cos(x)]

4.8求代數(shù)方程組關(guān)于x,y的解。

>>S=solve('a*xA2+b*y+c=0',,b*x+c=0',,x','y，)；

>>disp('S.x='),disp(S.x)

>>disp('S.y='),disp(S.y)

S.x=

-c/b

S.y=

-c*(a*c+bA2)/bA3

4.9符號(hào)函數(shù)繪圖法繪制函數(shù)x=sin(3t)cos(t),y=sin(3t)sin(t)的圖形，t的變化

范圍為[0,2汨。

>>symst

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

x-s?n(31)cos(t).y=sin(31)sin(r)

4.10繪制極坐標(biāo)下sin(3*t)*cos(t)的圖形。

>>symst

>>ezpolar(sin(3*t)*cos(t)

第5章基本圖形處理功能

5.1繪制曲線y=l+x+l,X的取值范圍為［-5,5］。

>>x=-5:0.2:5;

>>y=x.A3+x+l;

>>plot(x,y)

150

5.2有一組測(cè)量數(shù)據(jù)滿足)，=e*t的變化范圍為。?10,用不同的線型和標(biāo)記點(diǎn)

1S1出a=0.1、a=0.2和a=0.5三種情況下的曲線。

>>t=0:0.5:10;

>>yl=exp(-0.1*t);

>>y2=exp(-0.2*t);

>>y3=exp(-0.5*t);

>>plot(t,yl,'-ob',t,y2,':*r',t,y3,'-.Ag')

5.3在5.1題結(jié)果圖中添加標(biāo)題y=e,并用箭頭線標(biāo)識(shí)出各曲線a的取值。

>>title('\ity\rm=eA{-\itat}')

>>title('\ity\rm=eA{-\itat}','FontSize',12)

>>text(t(6),yl(6),,\leftarrow\ita\rm=0.r,'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)

5.4在5.1題結(jié)果圖中添加標(biāo)題y=”和圖例框。

>>title('\ity\rm=eA{-\itat}','FontSize',12)

?legend('a=0.1','a=0.2','a=05)

5.5表中列出了4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的6次測(cè)量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)繪制成為分組形式和堆疊

形式的條形圖。

第1第2第3第4第5第6

次次次次次次

觀測(cè)367428

點(diǎn)1

觀測(cè)

673247

八占、、2一

觀測(cè)

972584

點(diǎn)3

觀測(cè)

643274

點(diǎn)4

?y=[3696;6774;7323;4252;2487;8744];

>>bar(y)

>>bar(y,'stack')

3456

5.6x=[6649715638],繪制餅圖，并將第五個(gè)切塊分離出來(lái)。

?x=[6649715638];

?L=[00001];

>>pie(x,L)

14%

20%

25%

5.7z=xe/T,當(dāng)x和y的取值范圍均為-2到2時(shí)-，用建立子窗口的方法在同

一個(gè)圖形窗口中繪制出三維線圖、網(wǎng)線圖、表面圖和帶渲染效果的表面圖。

>>[x,yJ=meshgrid([-2:.2:2]);

>>z=x.*exp(-x.A2-y.A2);

>>mesh(x,y,z)

>>subplot(2,2,l),plot3(x,y,z)

>>title('plot3(x,y,z)')

>>subplot(2,2,2),mesh(x,y,z)

>>title('mesh(x,y,z)')

>>subplot(2,2,3),surf(x,y,z)

>>title('surf(x,y,z)')

>>subplot(2,2,4),surf(x,y,z),shadinginterp

>>title('surf(x,y,z),shadinginterp')

plot3(x.y,z)

5

0.5-o,

-O.

o

0-

5

-0.5-2

2

surf(x,y,z)

5

o.

-O.

o

5

2

5.8繪制peaks函數(shù)的表面圖，用colormap函數(shù)改變預(yù)置的色圖，觀察色彩的

分布情況。

>>surf(peaks(30));

>>colormap(hot)

>>colormap(cool)

>>colormap(lines)

5.9用sphere函數(shù)產(chǎn)生球表面坐標(biāo)，繪制不通明網(wǎng)線圖、透明網(wǎng)線圖、表面圖

和帶剪孔的表面圖。

>>[x,y,z]=sphere(30);

>>mesh(x,y,z)

>>mesh(x,y,z),hiddenoff

>>surf(x,y,z)

>>z(18:30,1:5)=NaN*ones(13,5);

>>surf(x,y,z)

5.10將5.9題中的帶剪孔的球形表面圖的坐標(biāo)改變?yōu)檎叫?，以使球面看起?lái)

是圓的而不是橢圓的，然后關(guān)閉坐標(biāo)軸的顯示。

axissquare

axisoff

第6章高級(jí)圖形處理功能

6.1軸對(duì)象是使用的最多的圖形對(duì)象之一，那么軸對(duì)象是哪個(gè)對(duì)象的子對(duì)象，

又是那些對(duì)象的父對(duì)象？

軸對(duì)象是圖形窗口對(duì)象的子對(duì)象，是圖像、燈光、線、塊、矩形、表面、字

的父對(duì)象。

6.2什么是圖形句柄？圖形句柄有什么用途？

圖形句柄是每個(gè)圖形對(duì)象從產(chǎn)生時(shí)起就被賦予的一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)。利用圖形

句柄既可以操縱一個(gè)已經(jīng)存在的圖形對(duì)象的屬性，也可以在建立圖形對(duì)象時(shí)指定

屬性的值，特別是對(duì)指定對(duì)象句柄的操作不會(huì)影響同時(shí)存在的其他對(duì)象，這是非

常有用的。

6.3如何設(shè)置和獲取指定句柄對(duì)象的屬性值？一圖形窗口對(duì)象的句柄為h,先

查詢?cè)摯翱趯?duì)象可以設(shè)置的各種屬性，再將窗口的灰色背景設(shè)置為白色背景。

(1)利用set(句柄，'屬性名稱’，屬性值)語(yǔ)句可以設(shè)置指定對(duì)象的屬性,

get(句柄，，屬性名稱')語(yǔ)句可以獲得指定對(duì)象的屬性。

(2)>>set(h)

Alphamap

BackingStore:[{on}Ioff]

CloseRequestFcn:string-or-functionhandle-or-cellarray

Color

Colormap

CurrentAxes

CurrentCharacter

Currentobject

從列出的屬性內(nèi)容可以看到，設(shè)置背景顏色的屬性名為Color,因此

>>set(h,,color,,,w,)

即可將圖形窗口的背景色改為白色。

6.4已知三維圖形視角的缺省值是方位角為-37.5°,仰角為30°,將觀察點(diǎn)順

時(shí)針旋轉(zhuǎn)20。角的命令是什么？

>>view(-57.5,30)

6.5畫(huà)一雙峰曲面(peaks)圖，加燈光light,改變光源的位置觀察圖形的變化。

>>surf(peaks)

>>shadinginterp

>>lightingphong

>>light('Position',[-3-21]);

>>light('Position',[-l01]);

6.6在雙峰曲面上改變不同的光照模式，觀察效果。

>>surf(peaks)

>>shadinginterp

>>lightCPosition^-S-21J);

>>lightingflat

>>lightinggouraud

>>lightingphong

>>lightingnone

to

6.7用subplot語(yǔ)句在一個(gè)圖形窗口上開(kāi)多個(gè)大小不等的子窗口進(jìn)行繪圖并添

加注釋，見(jiàn)圖。

>>subplot('position',[0.1,0.15,0.3,0.65])

>>hist(randn(1,1000),20);

?xlabel(,直方圖)

>>subplot('position',[0.45,0.52,0.25,0.28])

>>[xp,yp,zp]=peaks;

>>contour(xp,yp,zp,15,'k')

>>holdon

>>pcolor(xp,yp,zp)

>>shadinginterp

>>holdoff

>>axisoff

?text(-L2,-4；偽彩色圖)

>>subplot('position',[0.72,0.5,0.25,0.3])

>>sphere(25);

>>axisequal,axis([-0.75,0.75,-0.75,0.75,-0.75,0.75])

?light('Position',[l32]);

>>light('Position',[-3-13J);

>>materialshiny

>>axisoff

?text(-0.8,-0.7,-l,'三維圖')

>>subplot('position',[0.45,0.15,0.5,0.25])

>>t=0:pi/15:pi;

>>y=sin(4*t).*sin(t)/2;

>>plot(t,y,'-bs','LineWidth',2,...%設(shè)置線型

'MarkerEdgeColor','k',...%設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)邊緣顏色

'MarkerFaceColor','y',...%設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)填充顏色

'MarkerSize',5)

>>axis([0,3.14,-0.5,0.5])

>>xlabelC帶標(biāo)記點(diǎn)的線圖,)

>>subplot('position',[0.1,0.9,0.8,0.1])

?text(0.25Q2,'多窗口繪圖示例

>>fontsize',25,'fontname','隸書(shū)'color',、')

>>axisoff

6.8用[c,hc]=contour(peaks(30))語(yǔ)句繪制雙峰曲面的等高線圖，通過(guò)控制圖形

句柄的方法將第四條等高線加粗為2磅，將第六條等高線表示為虛線，在第十條

等高線上加星號(hào)標(biāo)記

>>[c,hc]=contour(peaks(30));

>>set(hc(4),'linewidth',2)

>>set(hc(6),'edgecolor',[1,0.8,0],'linestyle',':')

>>set(hc(10),'marker','*')

6.9做一個(gè)花瓶，如圖示。(提示：做一個(gè)旋轉(zhuǎn)體表面，調(diào)入一幅圖像對(duì)該表

面進(jìn)行彩繪，即用圖像的色圖索引作為表面體的色圖索弓I)

?t=(0:20)/20;

>>r=sin(2*pi*t)+2;

>>[x,y,z]=cylinder(r,40);%產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)體表面的三維數(shù)據(jù)

>>cx=imread('flowers.tif);%讀取名為flowers.tif的圖象文件

>>[c,map]=rgb2ind(cx,256);%真彩色圖轉(zhuǎn)換為索引圖(若讀入的是索引

圖，不需轉(zhuǎn)換)

>>cl=double(c)+l;%把unit8編址圖象數(shù)據(jù)變換為雙精度格式

>>surface(x,y,z,'Cdata',flipud(c1),'FaceColor','texturemap',...

'EdgeColor','none','CDataMapping','direct','Ambient',...

0.6,'diffuse',0.8,'speculars',0.9)%通過(guò)屬性設(shè)置，進(jìn)行彩繪。

>>colormap(map)%使用圖象的色圖

>>view(-50,10)

>>axisoff

6.10用圖形窗口功能在圖形窗口中的任意位置產(chǎn)生多個(gè)大小不等的子窗口，

與6.7題結(jié)果進(jìn)行比較。

提示：

(1)使用figure命令創(chuàng)建一個(gè)新的圖形窗口；

(2)在圖形窗口的Insert菜單中選擇Axes項(xiàng)，鼠標(biāo)指針由箭頭變?yōu)槭?，?/p>

下鼠標(biāo)左鍵在圖形窗口的任意位置拖曳創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)軸對(duì)象；

(3)重復(fù)2創(chuàng)建其他坐標(biāo)軸對(duì)象。

6.11利用圖形窗口的曲線擬合工具，選擇不同的擬合方法對(duì)給定的數(shù)據(jù)

y=[9,18,21,19,22,25,20,14,12,0]進(jìn)行曲線擬合，觀察不同的擬合效果。

提示：

(1)使用plot函數(shù)繪圖；

(2)在圖形窗口的Tools菜單中選擇BasicFitting項(xiàng)，打開(kāi)曲線擬合工具；

(3)選擇合適的擬合方法。

第7章GUI程序設(shè)計(jì)

7.1GUI開(kāi)發(fā)環(huán)境中提供了哪些方便的工具？各有什么用途？

在GUI開(kāi)發(fā)環(huán)境中提供了下列五個(gè)方便的工具：

(1)布局編輯器(LayoutEditor)一在圖形窗口中創(chuàng)建及布置圖形對(duì)象

(2)幾何排列工具(AlignmentTool)一調(diào)整各對(duì)象之間的相互幾何關(guān)系和位

(3)屬性編輯器(PropertyInspector)一查詢并設(shè)置對(duì)象的屬性值

(4)對(duì)象瀏覽器(ObjectBrowser)一獲得當(dāng)前MATLAB窗口中圖形對(duì)象句

柄的分級(jí)排列

(5)菜單編輯器(MenuEditor)一建立和編輯主菜單和圖形對(duì)象的鼠標(biāo)右鍵

菜單

7.2做一個(gè)帶按鈕的界面，當(dāng)按動(dòng)按鈕時(shí)，在計(jì)算機(jī)聲卡中播放一段音樂(lè)。(提

示，找一個(gè).wav文件，簡(jiǎn)單起見(jiàn)可以在windows目錄下找一個(gè)文件，將其放在當(dāng)

前工作目錄下或搜索路徑上，當(dāng)按動(dòng)“開(kāi)始”按鈕時(shí)調(diào)入該文件并播放，發(fā)聲功

能由sound函數(shù)完成，具體用法請(qǐng)查閱幫助信息)

簡(jiǎn)單聲音播放器

開(kāi)始帶放

(1)先建立一個(gè)靜態(tài)文本對(duì)象作為界面的標(biāo)題“簡(jiǎn)單聲音播放器”

(2)建立一個(gè)按鈕對(duì)象用于啟動(dòng)播放器，callback函數(shù)中的內(nèi)容為

[y,f,b]=wavread('loff);%讀入聲音文件loff.wav

sound(y,f,b)%由聲卡播放聲音

(3)再建立一個(gè)用于關(guān)閉界面的按鈕對(duì)象，callback函數(shù)中的內(nèi)容為

close(gcbf)

7.3做一個(gè)滑條(滾動(dòng)條)界面，圖形窗口標(biāo)題設(shè)置為GUIDemo:Slider,并

關(guān)閉圖形窗口的菜單條。功能：通過(guò)移動(dòng)中間的滑塊選擇不同的取值并顯示在數(shù)

字框中，如果在數(shù)字框中輸入指定范圍內(nèi)的數(shù)字，滑塊將移動(dòng)到相應(yīng)的位置，見(jiàn)

下圖。

|20

-50JJJ50

提示：

(1)在figure的屬性瀏覽器中設(shè)置Name為GUIDemo:Slider

(2)先建立一個(gè)滑條對(duì)象，在屬性瀏覽器中設(shè)置Max為50,Min為-50;

(3)在滑條的兩端各放置一個(gè)靜態(tài)文本用于顯示最大值和最小值；

(4)滑條對(duì)象的callback函數(shù)中的內(nèi)容為：

val=get(handles.slideri,'value');

set(handles.edit1,'string',num2str(val));

(5)在滑條上方放置一個(gè)文本框，用于顯示滑塊的位置所指示的數(shù)值，也可

以在文本框中直接輸入數(shù)值，callback函數(shù)中的內(nèi)容為：

str=get(handles.edit1,'string');

set(handles.slideri,'value',str2num(str));

7.4用單選框做一個(gè)如圖所示的界面，通過(guò)選擇不同的單選框來(lái)決定使用不同

的色彩圖。

W彩

(1)建立坐標(biāo)軸對(duì)象，用于顯示圖形；

(2)建立建立五個(gè)單選框，用于選擇不同的色圖；

(3)callback函數(shù)的內(nèi)容為：

functionvarargout=radiobutton1_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

set(handles.radiobutton1,'value',l)

set(handles.radiobutton2,'value',0)

set(handles.radiobutton3value',0)

set(handles.radiobutton4,'value',0)

set(handles.radiobutton5,'value',0)

colormap(jet)

%------------------------------------------------

functionvarargout=radiobutton2_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

set(handles.radiobutton1,'value',0)

set(handles.radiobutton2,'value',1)

set(handles.radiobutton3,'value',0)

set(handles.radiobutton4,'value',0)

set(handles.radiobutton5,'value',0)

colormap(hsv)

%-------------------------------------------------------------------

functionvarargout=radiobutton3_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

set(handles.radiobuttonl,'value',0)

set(handles.radiobutton2,'value',0)

set(handles.radiobutton3,'value',1)

set(handles.radiobutton4,'value',0)

set(handles.radiobutton5,'value',0)

colormap(hot)

%-------------------------------------------------------------------

functionvarargout=radiobutton4_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

set(handles.radiobuttonl,'value',0)

set(handles.radiobutton2,'value',0)

set(handles.radiobutton3,'value',0)

set(handles.radiobutton4,'value',1)

set(handles.radiobutton5,'value',0)

colormap(pink)

%-------------------------------------------------------------------

functionvarargout=radiobutton5_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

set(handles.radiobuttonl,'value',0)

set(handles.radiobutton2,'value',0)

set(handles.radiobutton3,'value',0)

set(handles.radiobutton4,'value',0)

set(handles.radiobutton5,'value',l)

colormap(copper)

7.5制作一個(gè)曲面光照效果的演示界面，如圖所示，三個(gè)彈出式菜單分別用于

選擇曲面形式、色彩圖、光照模式和反射模式，三個(gè)滾動(dòng)條用于確定光源的位置,

一個(gè)按鈕用于退出演示。

提示:

(1)建立一個(gè)靜態(tài)文本，用于顯示界面的標(biāo)題：光照效果演示；

(2)建立坐標(biāo)軸對(duì)象，用于顯示圖形；

(3)建立四個(gè)下拉菜單，分別用于選擇繪圖表面的形狀、色圖、光照模式和

反射模式，每個(gè)下拉菜單的上方都有一個(gè)靜態(tài)文本用于說(shuō)明菜單的作用;

(4)在一個(gè)frame上建立三個(gè)滑條用于確定光源的位置，并在frame上方加

一說(shuō)明；

(5)建立一個(gè)按鈕用于退出演示；

(6)callback函數(shù)的內(nèi)容為：

functionvarargout=pushbuttonl_CaIIback(h,eventdata,handles,varargin)

delete(handles.figure1)

%-------------------------------------------------------------------

functionvarargout=popupmenul_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

val=get(h,'value');

switchval

case1

surf(peaks);

case2

sphere(30);

case3

membrane

case4

[x,y]=meshgrid(-4:,1:4);

r=sqrt(x.A2+y.A2)+eps;

z=sinc(r);

surf(x,y,z)

case5

[x,y]=meshgrid([-l.5:3:1.5],[-1:0.2:1]);

z=sqrt(4-x.A2/9-y.A2/4);

surf(x,y,z);

case6

t=0:pi/12:3*pi;

r=abs(exp(-t/4).*sin(t));

[x,y,z]=cylinder(r,30);

surf(x,y,z);

end

shadinginterp

light('Position',[-3-21]);

axisoff

%-------------------------------------------------------------------------

functionvarargout=radiobuttonl_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

set(h,'value',1)

set(handles.radiobutton2,'value',0)

set(handles.radiobutton3,'value',0)

set(handles.radiobutton4,'value',0)

lightingflat

%-------------------------------------------------------------------

functionvarargout=radiobutton2_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

set(h,'value',l)

set(handles.radiobuttonl,'value',0)

set(handles.radiobutton3,'value',0)

set(handles.radiobutton4,'value',0)

lightinggouraud

%-------------------------------------------------------------------

functionvarargout=radiobutton3_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

set(h,'value',l)

set(handles.radiobuttonl,'value',0)

set(handles.radiobutton2,'value',0)

set(handles.radiobutton4,'value',0)

lightingphong

%-------------------------------------------------------------------

functionvarargout=radiobutton4_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

set(h,'value',l)

set(handles.radiobuttonl,'value',0)

set(handles.radiobutton3value',0)

set(handles.radiobutton3,'value',0)

lightingnone

%-------------------------------------------------------------------

functionvarargout=popupmenu2_CalIback(h,eventdata,handles,varargin)

val=get(h,'value');

switchval

case1

colormap(jet)

case2

colormap(hot)

case3

colormap(cool)

case4

colormap(copper)

case5

colormap(pink)

case6

colormap(spring)

case7

colormap(summer)

case8

colormap(autumn)

case9

colormap(winter)

end

%-------------------------------------------------------------------

functionvarargout=popupmenu3_Callback(h,eventdata,handles,varargin)

val=get(h,'value');

switchval

case1

lightingflat

case2

lightinggouraud

case3

lightingphong

case4

lightingnone

end

%------------------------------------