MATLAB考試知識點(共25頁)

1、第2章 MATLAB概論1、 與其他計算機語言相比較，MATLAB語言突出的特點是什么？MATLAB具有功能強大、使用方便、輸入簡捷、庫函數豐富、開放性強等特點。2、 MATLAB系統(tǒng)由那些部分組成？MATLAB系統(tǒng)主要由開發(fā)環(huán)境、MATLAB數學函數庫、MATLAB語言、圖形功能和應用程序接口五個部分組成。3、 安裝MATLAB時，在選擇組件窗口中哪些部分必須勾選，沒有勾選的部分以后如何補安裝？在安裝MATLAB時，安裝內容由選擇組件窗口中個復選框是否被勾選來決定，可以根據自己的需要選擇安裝內容，但基本平臺（即MATLAB選項）必須安裝。第一次安裝沒有選擇的內容在補安裝時只需按照安裝的過程進

2、行，只是在選擇組件時只勾選要補裝的組件或工具箱即可。4、 MATLAB操作桌面有幾個窗口？如何使某個窗口脫離桌面成為獨立窗口？又如何將脫離出去的窗口重新放置到桌面上？在MATLAB操作桌面上有五個窗口，在每個窗口的右上角有兩個小按鈕，一個是關閉窗口的Close按鈕，一個是可以使窗口成為獨立窗口的Undock按鈕，點擊Undock按鈕就可以使該窗口脫離桌面成為獨立窗口，在獨立窗口的view菜單中選擇Dock 菜單項就可以將獨立的窗口重新防止的桌面5、 如何啟動M文件編輯/調試器？在操作桌面上選擇“建立新文件”或“打開文件”操作時，M文件編輯/調試器將被啟動。在命令窗口中鍵入edit命令時也可以啟

3、動M文件編輯/調試器。6、 存儲在工作空間中的數組能編輯嗎？如何操作？存儲在工作空間的數組可以通過數組編輯器進行編輯：在工作空間瀏覽器中雙擊要編輯的數組名打開數組編輯器，再選中要修改的數據單元，輸入修改內容即可。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容、將選定的內容拷貝到剪貼板中、將選定內容直接拷貝到M文件中。8、 如何設置當前目錄和搜索路徑，在當前目錄上的文件和在搜索路徑上的文件有什么區(qū)別？當前目錄可以在當前目錄瀏覽器窗口左上方的輸入欄中設置，搜索路徑可以通過選擇操作桌面的file菜單中的S

4、et Path菜單項來完成。在沒有特別說明的情況下，只有當前目錄和搜索路徑上的函數和文件能夠被MATLAB運行和調用，如果在當前目錄上有與搜索路徑上相同文件名的文件時則優(yōu)先執(zhí)行當前目錄上的文件，如果沒有特別說明，數據文件將存儲在當前目錄上。9、 在MATLAB中有幾種獲得幫助的途徑？（1）幫助瀏覽器：選擇view菜單中的Help菜單項或選擇Help菜單中的MATLAB Help菜單項可以打開幫助瀏覽器；（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 函數名”可以得到指定函數的在線幫助信息；（3）lookfor命令：在命令窗口鍵入“l(fā)ookfor 關鍵詞”可

5、以搜索出一系列與給定關鍵詞相關的命令和函數（4）模糊查詢：輸入命令的前幾個字母，然后按Tab鍵，就可以列出所有以這幾個字母開始的命令和函數。注意：lookfor和模糊查詢查到的不是詳細信息，通常還需要在確定了具體函數名稱后用help命令顯示詳細信息。第3章 MATLAB數值運算3.1 在MATLAB中如何建立矩陣，并將其賦予變量a？ a=5 7 3;4 9 13.2 有幾種建立矩陣的方法？各有什么優(yōu)點？可以用四種方法建立矩陣：直接輸入法，如a=2 5 7 3，優(yōu)點是輸入方法方便簡捷；通過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；由函數建立，如y=sin(x)，可以由MATL

6、AB的內部函數建立一些特殊矩陣；通過數據文件建立，該方法可以調用由其他軟件產生數據。3.3 在進行算術運算時，數組運算和矩陣運算各有什么要求？進行數組運算的兩個數組必須有相同的尺寸。進行矩陣運算的兩個矩陣必須滿足矩陣運算規(guī)則，如矩陣a與b相乘（a*b）時必須滿足a的列數等于b的行數。3.4 數組運算和矩陣運算的運算符有什么區(qū)別？在加、減運算時數組運算與矩陣運算的運算符相同，乘、除和乘方運算時，在矩陣運算的運算符前加一個點即為數組運算，如a*b為矩陣乘，a.*b為數組乘。3.5 計算矩陣與之和。 a=5 3 5;3 7 4;7 9 8; b=2 4 2;6 7 9;8 3 6; a+bans =

7、 7 7 7 9 14 13 15 12 143.6 求的共軛轉置。 x=4+8i 3+5i 2-7i 1+4i 7-5i;3+2i 7-6i 9+4i 3-9i 4+4i; xans = 4.0000 - 8.0000i 3.0000 - 2.0000i 3.0000 - 5.0000i 7.0000 + 6.0000i 2.0000 + 7.0000i 9.0000 - 4.0000i 1.0000 - 4.0000i 3.0000 + 9.0000i 7.0000 + 5.0000i 4.0000 - 4.0000i3.7 計算與的數組乘積。 a=6 9 3;2 7 5; b=2 4 1

8、;4 6 8; a.*bans = 12 36 3 8 42 403.8 “左除”與“右除”有什么區(qū)別？在通常情況下，左除x=ab是a*x=b的解，右除x=b/a是x*a=b的解，一般情況下，abb/a。3.9 對于，如果，求解X。 A=4 9 2;7 6 4;3 5 7; B=37 26 28; X=ABX = -0.5118 4.0427 1.33183.10 已知：，分別計算a的數組平方和矩陣平方，并觀察其結果。 a=1 2 3;4 5 6;7 8 9; a.2ans = 1 4 9 16 25 36 49 64 81 a2ans = 30 36 42 66 81 96 102 126

9、1503.11 ，觀察a與b之間的六種關系運算的結果。 a=1 2 3;4 5 6; b=8 7 4;3 6 2; abans = 0 1 0 1 0 1 a=bans = 0 1 0 1 0 1 a a a=bans = 0 0 0 0 0 0 a=bans = 1 1 1 1 1 13.12 ，在進行邏輯運算時，a相當于什么樣的邏輯量。相當于a=1 1 0 1 1。3.13 在sin(x)運算中，x是角度還是弧度？在sin(x)運算中，x是弧度，MATLAB規(guī)定所有的三角函數運算都是按弧度進行運算3.14 角度，求x的正弦、余弦、正切和余切。 x=30 45 60; x1=x/180*pi

10、; 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 0.57743.15 用四舍五入的方法將數組2.4568 6.3982 3.9375 8.5042取整。 b=2.4568 6.3982 3.9375 8.5042; round(b)ans = 2 6 4 93.16 矩陣，分別對a進行特征值分解、奇異值分解、LU分解、QR分解 v,d=eig(a,b)v = -0.4330 -0.2

11、543 -0.1744 -0.5657 0.9660 -0.6091 -0.7018 0.0472 0.7736d = 13.5482 0 0 0 4.8303 0 0 0 3.6216 a=9 1 2;5 6 3;8 2 7; u,s,v=svd(a)u = -0.5601 0.5320 -0.6350 -0.4762 -0.8340 -0.2788 -0.6779 0.1462 0.7204s = 15.5234 0 0 0 4.5648 0 0 0 3.3446v = -0.8275 0.3917 -0.4023 -0.3075 -0.9156 -0.2592 -0.4699 -0.09

12、07 0.8781 l,u=lu(a)l = 1.0000 0 0 0.5556 1.0000 0 0.8889 0.2041 1.0000u = 9.0000 1.0000 2.0000 0 5.4444 1.8889 0 0 4.8367 q,r=qr(a)q = -0.6903 0.3969 -0.6050 -0.3835 -0.9097 -0.1592 -0.6136 0.1221 0.7801r = -13.0384 -4.2183 -6.8260 0 -4.8172 -1.0807 0 0 3.77333.17 將矩陣、和組合成兩個新矩陣：（1）組合成一個43的矩陣，第一列為按列順

13、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 （2）按照a、b、c的列順序組合成一個行矢量，即 a=4 2;5 7; b=7 1;8 3; c=5 9;6 2;% (1) d=a(:) b(:) c(:) d = 4 7 5 5 8 6 2 1 9 7 3 2% (2) e=a(:);b(:);c(:) e = 4 5 2 7 7 8 1 3 5 6 9 2 或利用（1）中產生的d e=reshape(d,1,12) ans = 4 5 2 7 7 8 1 3 5 6 9 23.18 將(x-6)(x-3)(x-8)展開為系數多項式的形式。 a=6

14、 3 8; pa=poly(a); ppa=poly2sym(pa) ppa = x3-17*x2+90*x-1443.19 求解多項式x3-7x2+2x+40的根。 r=1 -7 2 40; p=roots(r); -0.2151 0.4459 0.7949 0.2707 3.20 求解在x=8時多項式(x-1)(x-2) (x-3)(x-4)的值。 p=poly(1 2 3 4); polyvalm(p,8) ans = 8403.21 計算多項式乘法(x2+2x+2)(x2+5x+4)。 c=conv(1 2 2,1 5 4) c = 1 7 16 18 83.22 計算多項式除法(3x

15、3+13x2+6x+8)/(x+4)。 d=deconv(3 13 6 8,1 4) d = 3 1 23.23 對下式進行部分分式展開： a=1 3 4 2 7 2; b=3 2 5 4 6; r,s,k=residue(b,a) r = 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 = 3.24 計算多項式的微分和積分

16、。 p=4 12 14 5; pder=polyder(p); pders=poly2sym(pder) pint=polyint(p); pints=poly2sym(pint) pders = 12*x2-24*x-14 pints = x4-4*x3-7*x2+5*x3.25 解方程組。 a=2 9 0;3 4 11;2 2 6; b=13 6 6; x=ab x = 7.4000 -0.2000 -1.40003.26 矩陣，計算a的行列式和逆矩陣。 a=4 2 -6;7 5 4 ;3 4 9; ad=det(a) ai=inv(a) ad = -64 ai = -0.4531 0.6

17、562 -0.5937 0.7969 -0.8437 0.9062 -0.2031 0.1562 -0.0937第4章 MATLAB符號運算4.1 創(chuàng)建符號變量有幾種方法？MATLAB提供了兩種創(chuàng)建符號變量和表達式的函數：sym和syms。sym用于創(chuàng)建一個符號變量或表達式，用法如x=sym(x) 及 f=sym(x+y+z)，syms用于創(chuàng)建多個符號變量，用法如syms x y z。 f=sym(x+y+z)相當于 syms x y z f= x+y+z4.2 下面三種表示方法有什么不同的含義？（1）f=3*x2+5*x+2（2）f=3*x2+5*x+2（3）x=sym(x) f=3*x2+

18、5*x+2（1）f=3*x2+5*x+2表示在給定x時，將3*x2+5*x+2的數值運算結果賦值給變量f，如果沒有給定x則指示錯誤信息。（2）f=3*x2+5*x+2表示將字符串3*x2+5*x+2賦值給字符變量f，沒有任何計算含義，因此也不對字符串中的內容做任何分析。（3）x=sym(x) f=3*x2+5*x+2表示x是一個符號變量，因此算式f=3*x2+5*x+2就具有了符號函數的意義，f也自然成為符號變量了。4.3 用符號函數法求解方程at2+b*t+c=0。 r=solve(a*t2+b*t+c=0,t) r = 1/2/a*(-b+(b2-4*a*c)(1/2) 1/2/a*(-b

19、-(b2-4*a*c)(1/2)4.4 用符號計算驗證三角等式： sin(j1)cos(j2)-cos(j1)sin(j2) =sin(j1-j2) syms phi1 phi2; y=simple(sin(phi1)*cos(phi2)-cos(phi1)*sin(phi2) y = sin(phi1-phi2)4.5 求矩陣的行列式值、逆和特征根。 syms a11 a12 a21 a22; A=a11,a12;a21,a22 AD=det(A) % 行列式 AI=inv(A) % 逆 AE=eig(A) % 特征值 A = a11, a12 a21, a22 AD = a11*a22-a

20、12*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*(a112-2*a11*a22+a222+4*a12*a21)(1/2) 1/2*a11+1/2*a22-1/2*(a112-2*a11*a22+a222+4*a12*a21)(1/2)4.6 因式分解： syms x; f=x4-5*x3+5*x2+5*x-6; factor(f) ans = (x-1)*(x-2)*(x-3)*

21、(x+1)4.7 ，用符號微分求df/dx。 syms a x; f=a, x2, 1/x; exp(a*x), log(x), sin(x); df=diff(f) df = 0, 2*x, -1/x2 a*exp(a*x), 1/x, cos(x) 4.8 求代數方程組關于x,y的解。 S=solve(a*x2+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+b2)/b34.9 符號函數繪圖法繪制函數x=sin(3t)cos(t)，y=sin(3t)sin(

22、t)的圖形，t的變化范圍為0,2p。 syms t ezplot(sin(3*t)*cos(t),sin(3*t)*sin(t),0,pi) %畫二維曲線的簡捷指令 4.10 繪制極坐標下sin(3*t)*cos(t)的圖形。 syms t ezpolar(sin(3*t)*cos(t) %畫極坐標圖的簡捷指令第5章MATLAB程序設計1 命令文件與函數文件的主要區(qū)別是什么？（1）命令文件是一系列命令的組合，函數文件的第一行必須用function說明；（2）命令文件沒有輸入參數，也不用返回參數，函數文件可以接受輸入參數，也可以返回參數；（3）命令文件處理的變量為工作空間變量，函數文件處理的變量

23、為函數內部的局部變量，也可以處理全局變量。2 如何定義全局變量？用關鍵字global可以把一個變量定義為全局變量，在M文件中定義全局變量時，如果在當前工作空間已經存在了相同的變量，系統(tǒng)將會給出警告，說明由于將該變量定義為全局變量，可能會使變量的值發(fā)生改變，為避免發(fā)生這種情況，應該在使用變量前先將其定義為全局變量。3 如果x是一個結構型數組，如何觀察其中的內容？結果數組用于存儲一組相關的數據元素（域），這些元素可以是不同類型、不同尺寸的，結構數組不能用數組編輯器觀察和修改其中的元素。對于明為x的結構型數組，可以直接鍵入x以觀察其中所包含的域名及內容，也可以鍵入x.域名觀察指定域名的內容，例如xx

24、 = name: line color: red data: 1 2.7000 3 5.9000 8.4000 12.2000 16.6000 18.8000 26.2000 x.colorans =red4 if語句有幾種表現形式？（1）if 表達式 語句體 end（2）if 表達式 語句體1 else 語句體2 end（3）if 表達式1 語句體1 elseif 表達式2 語句體2 end（4）if 表達式1 語句體1 elseif 表達式2 語句體2 else 語句體3 end5 說明break語句和return語句的用法。break語句用于終止for循環(huán)和while循環(huán)的執(zhí)行。如果遇到

25、break語句，則退出循環(huán)體，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體外的下一行語句。在嵌套循環(huán)中，break只存在于最內層的循環(huán)中。return語句用于終止當前的命令序列，并返回到調用的函數或鍵盤，也用于終止keyboad方式，在MATLAB中，被調用的函數運行結束后會自動返回調用函數，使用return語句時將return插入被調用函數的某一位置，根據某種條件迫使被調用函數提前結束并返回調用函數。6 有一周期為4p的正弦波上疊加了方差為0.1的正態(tài)分布的隨機噪聲的信號，用循環(huán)結構編制一個三點線性滑動平均的程序。（提示：用0.1*randn(1,n)產生方差為0.1的正態(tài)分布的隨機噪聲；三點線性滑動平均就是依次取每三個

26、相鄰數的平均值作為新的數據，如x1(2)=(x(1)+x(2)+x(3)/3，x1(3)=( x(2)+x(3)+x(4)/3） t=0:pi/50:4*pi; n=length(t); y=sin(t)+0.1*randn(1,n); ya(1)=y(1); for i=2:n-1 ya(i)=sum(y(i-1:i+1)/3; end ya(n)=y(n); plot(t,y,c,t,ya,r,linewidth,2)7 編制一個解數論問題的函數文件：取任意整數，若是偶數，則用2除，否則乘3加1，重復此過程，直到整數變?yōu)?。 function c=collatz(n) % collatz

27、% Classic “3n+1” Ploblem from number theory c=n; while n1 if rem(n,2)=0 n=n/2; else n=3*n+1; end c=c n; end 8 有一組學生的考試成績（見表），根據規(guī)定，成績在100分時為滿分，成績在9099之間時為優(yōu)秀，成績在8089分之間時為良好，成績在6079分之間為及格，成績在60分以下時為不及格，編制一個根據成績劃分等級的程序。學生姓名王張劉李陳楊于黃郭趙成 績728356941008896685465Name=王,張,劉,李,陳,楊,于,黃,郭,趙; Marks=72,83,56,94,100

28、,88,96,68,54,65; % 劃分區(qū)域：滿分(100)，優(yōu)秀(90-99)，良好(80-89)，及格(60-79)，不及格(，可以在命令窗口或工作空間瀏覽器中觀察和修改變量內容，如果keyboard命令設置在函數中，則可以觀察和修改函數中的局部變量，檢查或修改完成后，鍵入return命令，退出keyboard狀態(tài)，控制權交還給系統(tǒng)，程序將繼續(xù)運行。第6章 常用圖形命令1 繪制曲線，x的取值范圍為-5,5。 x=-5:0.2:5; y=x.3+x+1; plot(x,y) 2 有一組測量數據滿足，t的變化范圍為010，用不同的線型和標記點畫出a=0.1、a=0.2和a=0.5三種情況下的

29、曲線。 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) 3 在上題結果圖中添加標題，并用箭頭線標識出各曲線a的取值。 title(ityrm=e-itat) title(ityrm=e-itat,FontSize,12) text(t(6),y1(6),leftarrowitarm=0.1,FontSize,11) text(t(6),y2(6),leftarrowitarm=0.2,FontSize,11) text(t(6),y3(6),leftarro

30、witarm=0.5,FontSize,11) 4 在上題結果圖中添加標題和圖例框。 title(ityrm=e-itat,FontSize,12) legend(a=0.1,a=0.2,a=0.5) 5表中列出了4個觀測點的6次測量數據，將數據繪制成為分組形式和堆疊形式的條形圖。第1次第2次第3次第4次第5次第6次觀測點1367428觀測點2673247觀測點3972584觀測點4643274 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) bar(y,stack)6 x= 66 49 71 56 38，繪制餅圖，并將第五個

31、切塊分離出來。 x=66 49 71 56 38; L=0 0 0 0 1; pie(x,L)7 ，當x和y的取值范圍均為-2到2時，用建立子窗口的方法在同一個圖形窗口中繪制出三維線圖、網線圖、表面圖和帶渲染效果的表面圖。 x,y=meshgrid(-2:.2:2); %產生格點矩陣 z=x.*exp(-x.2-y.2); mesh(x,y,z) %網線圖 subplot(2,2,1), plot3(x,y,z) %創(chuàng)建子圖 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) %三維著色表面圖 title(surf (x,y,z) subplot(2,2,4), surf(x,y,z), shading interp %插值 title(surf (x,y,z), shading interp)8 繪制peaks函數的表面圖，用colormap函數改變預置的色圖，觀察色彩的分布情況。 surf(peaks(30); %三維著色表面圖 colormap(hot) %色圖 colormap(cool) colormap(lines)9 用sphere函