matlab大作業(yè)教學資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。matlab大作業(yè)-2014年春季學期MATLAB課程考查題必答題(80分)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何區(qū)別？(2)答：方法一：在MATLAB命令窗口中輸入editpath或pathtool命令或通過【File】/【SetPath】菜單，進入“設置搜索路徑”對話框，通過該對話框編輯搜索路徑。方法二：在命令窗口執(zhí)行“path(path,D:Study)”，然后通過“設置搜索路徑”對話查看“D:Study”是否在搜索路徑中。方法三：在命令窗口執(zhí)行“addpathD:

2、Study-end”，將新的目錄加到整個搜索路徑的末尾。如果將end改為begin，可以將新的目錄加到整個搜索路徑的開始。區(qū)別：當前文件目錄是正在運行的文件的目錄，顯示文件及文件夾的詳細信息，且只有將文件設置為當前目錄才能直接調(diào)用。搜索路徑中的文件可以來自多個不同目錄，在調(diào)用時不用將其都設置為當前目錄，為同時調(diào)用多個文件提供方便。創(chuàng)建符號變量和符號表達式有哪幾種方法？(4)答：定義符號變量：方法一：sym函數(shù)，可以定義單個符號變量，調(diào)用格式為：符號量名=sym（符號字符串）；方法二，syms函數(shù)，定義多個符號變量，調(diào)用格式：syms符號變量名1符號變量名2符號變量名3符號變量名4?？崭窀糸_。定

3、義符號表達式：方法一：用單引號定義符號表達式；方法二：用sym函數(shù)定義符號表達式；方法三：用已經(jīng)定義好的符號變量組成符號表達式；GUIDE提供哪些常用的控件工具，各有什么功能？（5分）答：一、控件風格和外觀（1）BackgroundColor：設置控件背景顏色，使用RGB或顏色定義。（2）CData：在控件上顯示的真彩色圖像，使用矩陣表示。（3）ForegroundColor：文本顏色。（4）String屬性：控件上的文本，以及列表框和彈出菜單的選項。（5）Visible：控件是否可見。二、對象的常規(guī)信息（1）Enable屬性：表示此控件的使能狀態(tài)，設置為on”，表示可選，為“off”時則表示

4、不可選。（2）Style：控件對象類型。（3）Tag：控件表示（用戶定義）。（4）TooltipString屬性：提示信息顯示。當鼠標指針位于此控件上時，顯示提示信息。（5）UserData：用戶指定數(shù)據(jù)。（6）Position：控件對象的尺寸和位置。（7）Units：設置控件的位置及大小的單位（8）有關(guān)字體的屬性，如FontAngle，F(xiàn)ontName等。三、控件回調(diào)函數(shù)的執(zhí)行（1）BusyAction：處理回調(diào)函數(shù)的中斷。有兩種選項：即Cancel：取消中斷事件，queue：排隊（默認設置）。（2）ButtonDownFcn屬性：按鈕按下時的處理函數(shù)。（3）CallBack屬性：是連接程序

5、界面整個程序系統(tǒng)的實質(zhì)性功能的紐帶。該屬性值應該為一個可以直接求值的字符串，在該對象被選中和改變時，系統(tǒng)將自動地對字符串進行求值。（4）CreateFcn：在對象產(chǎn)生過程中執(zhí)行的回調(diào)函數(shù)。（5）DeleteFcn：刪除對象過程中執(zhí)行的回調(diào)函數(shù)。（6）Interruptible屬性：指定當前的回調(diào)函數(shù)在執(zhí)行時是否允許中斷，去執(zhí)行其他的函數(shù)。四、控件當前狀態(tài)信息（1）ListboxTop：在列表框中顯示的最頂層的字符串的索引。（2）Max：最大值。（3）Min：最小值。（4）Value：控件的當前值。建立不同數(shù)據(jù)類型的變量：包括雙精度的數(shù)值型(numeric)、符號型(sym)、結(jié)構(gòu)體(struc

6、ture)、單元型(cell)、字符串型(char)，函數(shù)句柄(functionhandle)、邏輯型（logical），并且采用whos列出各變量名，變量的數(shù)組維數(shù)，占用字節(jié)數(shù)，變量的類別。（4分）答：pp=3.14;b=sym(sdlfkjj);d=,1;cv,linspace(1,5,5);e=e;fhandle=sin;g=rand(5);g(g0)=0;whosNameSizeBytesClassAttributespp1x18doubleb1x162symd2x2320celle1x612charfhandle1x116function_handleg5x5200double求矩陣

7、的秩，跡，特征值和特征向量，并且對矩陣進行LU分解、QR分解及Chollesky分解（3分）。答：a=912;563;827;z=rank(a)j=trace(a)cd=eig(a)lu=lu(a)qr=qr(a)rrp=chol(a)z=3j=22c=-0.4330-0.2543-0.1744-0.56570.9660-0.6091-0.70180.04720.7736d=13.54820004.83030003.6216l=1.0000000.55561.000000.88890.20411.0000u=9.00001.00002.000005.44441.8889004.8367q=-0

8、.69030.3969-0.6050-0.3835-0.9097-0.1592-0.61360.12210.7801r=-13.0384-4.2183-6.82600-4.8172-1.0807003.7733rr=3.00000.33330.666702.42671.1447002.2903p=0執(zhí)行矩陣A和B下列的運算:A+5*cos(B)、A.*B、A*B、A./B、B.A、A/B,BA，分別解釋數(shù)組運算和矩陣運算的區(qū)別。（4分）答：A=41220;124578;2078136;B=123;456;789;A+5*cos(B)A.*BA*BA./BB.AA/BBAans=6.70159.

9、919315.05008.731846.418382.800923.769577.2725131.4443ans=42460482254681406241224ans=1922282647388731008128415181752ans=4.00006.00006.66673.00009.000013.00002.85719.750015.1111ans=4.00006.00006.66673.00009.000013.00002.85719.750015.1111Warning:Matrixissingulartoworkingprecision.ans=NaN-InfInfNaNNaNNa

10、NNaN-InfInfWarning:Matrixisclosetosingularorbadlyscaled.Resultsmaybeinaccurate.RCOND=1.541976e-018.ans=11.333324.500065.6667-18.6667-28.0000-93.333310.000014.500047.0000區(qū)別：一維數(shù)組相當于向量,二維數(shù)組相當于矩陣.所以矩陣是數(shù)組的子集數(shù)組的運算是指數(shù)組對應元素之間的運算,也稱點運算；矩陣是一個二維數(shù)組，所以矩陣的加、減、數(shù)乘等運算與數(shù)組運算是一致的；矩陣的乘法、乘方和除法有特殊的數(shù)學含義，并不是數(shù)組對應元素的運算。求半徑為r的

11、圓的面積和周長,分別采用腳本文件和函數(shù)文件進行編寫,r值由input指令從鍵盤給出,數(shù)據(jù)的輸出采用disp指令；并且說明腳本式文件和函數(shù)文件的特點。（5分）答：腳本文件：r=input(PleaseInputr:n);A=pi*r2;s=2*pi*r;disp(A);disp(s)PleaseInputr:450.265525.1327函數(shù)：r=input(PleaseInputr:n);as=zm(r);disp(a);disp(s);PleaseInputr:450.265525.1327函數(shù)文件：functionas=zm(r)a=r2*pi;s=2*pi*r;end區(qū)別：腳本式M文件函

12、數(shù)式M文件不接受輸入?yún)?shù)，沒有返回值?？梢越邮茌斎?yún)?shù)，可以有返回值?；趍atlab基本工作空間中的數(shù)據(jù)進行操作，存儲在工作空間，屬于全局變量。默認時，文件中參數(shù)的作用范圍只限于函數(shù)臨時工作空間內(nèi)部，屬于局部變量。自動完成需要花費很多時間的多步操作時使用。擴展MATLAB語言功能時使用。8.級數(shù)求和：(1)分別用for和while循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫程序求和，并且說明for和while區(qū)別；答：for循環(huán)：ss=0;fork=1:64ss=ss+1/(k*(k+1);endssss=0.9846while循環(huán)：ss=0;k=1;whilekk=linspace(-3,3,50);y=shuzhi(x

13、);rr=diff(y)rr=3*x2-4*exp(x)-500*cos(x)函數(shù)shuzhi：functionss=shuzhi(x)ss=x.3-4.*exp(x)-sin(x)/0.002;endx=linspace(-3,3,100);y=x.3-4.*exp(x)-sin(x)/0.002;p=polyfit(x,y,3);d=polyder(p)d=145.9691-7.3927-439.978813.求方程組的根,分別采用數(shù)值運算fsolve和符號運算solve，數(shù)值運算的初始值為x0=-5;-5，要求顯示符號運算得到結(jié)構(gòu)體的每個元素的具體數(shù)值.(5分)答：數(shù)值運算fsolve：

14、x=fsolve(dzya,-5,-5,optimset(Display,off)x=0.56710.5671符號運算solve：symsxy;solve(2*x-y-exp(-x),-x+2*y-exp(-y)ans=x:0.5671y:0.567114.符號矩陣(1)簡化符號矩陣然后求行列式、逆矩陣和秩；f=(4*x2+8*x)/ylog(x)-exp(a*(x+y);33sin(x)*cos(y)-cos(x)*sin(y);r,how=simple(f)r=(4*x*(x+2)/y,log(x)-exp(a*(x+y)33,sin(x-y)how=simplifydet(r)ans=(

15、33*y*exp(a*x+a*y)+4*x2*sin(x-y)-33*y*log(x)+8*x*sin(x-y)/yinv(r)ans=(y*sin(x-y)/(33*y*exp(a*(x+y)+4*x2*sin(x-y)-33*y*log(x)+8*x*sin(x-y),(y*(exp(a*(x+y)-log(x)/(33*y*exp(a*(x+y)+4*x2*sin(x-y)-33*y*log(x)+8*x*sin(x-y)-(33*y)/(33*y*exp(a*(x+y)+4*x2*sin(x-y)-33*y*log(x)+8*x*sin(x-y),(4*x*(x+2)/(33*y*ex

16、p(a*(x+y)+4*x2*sin(x-y)-33*y*log(x)+8*x*sin(x-y)rank(r)ans=2(2)jx=int(r)jx=(4*x2*(x+3)/(3*y),x*(log(x)-1)-exp(a*x+a*y)/a33*x,-cos(x-y)jy=int(r,y,2,9)jy=4*x*log(9/2)*(x+2),7*log(x)+(exp(a*x)*(exp(2*a)-exp(9*a)/a231,cos(x-9)-cos(2-x)jxy=int(r,x,y)j=-(4*(x3+3*x2-y3-3*y2)/(3*y),y*(log(y)-1)-x*(log(x)-1)

17、+(exp(a*x+a*y)-exp(2*a*y)/a33*y-33*x,cos(x-y)-1（3）（10分）dx=diff(r,x)dx=(4*(x+2)/y+(4*x)/y,1/x-a*exp(a*(x+y)0,cos(x-y)dy2=diff(r,y,2)dy2=(8*x*(x+2)/y3,-a2*exp(a*(x+y)0,-sin(x-y)dxy=diff(dx,y)dxy=-(4*(x+2)/y2-(4*x)/y2,-a2*exp(a*(x+y)0,sin(x-y)15.橢圓的隱式方程為：，它的參數(shù)方程可以表達為：x=a*cos()y=b*sin()，其中a=5,b=3；請用subp

18、lot在三個子圖區(qū)域用不同的方法繪制橢圓曲線，要求為每幅子圖形加上標題title和坐標軸標注,其中(1)采用ezplot分別繪制橢圓隱式和參數(shù)方程在兩個子圖區(qū)域；(2)當a值由1變化到5時，采用plot繪制5條橢圓曲線在另一個子圖區(qū)域中，t在-2,2范圍，使用linspace命令取橢圓100個點，使用legend命令來標明每一條對應的a值曲線的圖例。(10分)答：subplot(131);ezplot(y2/9+x2/25-1);title();xlabel(x);ylabel(y);symst;subplot(132);ezplot(5*sin(t),0,2*pi);holdon;ezplo

19、t(3*cos(t),0,2*pi);axis(02*pi-66);xlabel(theta);ylabel(xy);title();subplot(133);title(a15);xlabel(x);ylabel(y);a=1;t=linspace(-2*pi,2*pi,100);x=a.*cos(t);y=3.*sin(t);plot(x,y,-);holdon;a=2;x=a.*cos(t);y=3.*sin(t);plot(x,y,-);a=3;x=a.*cos(t);y=3.*sin(t);plot(x,y,:);a=4;x=a.*cos(t);y=3.*sin(t);plot(x,

20、y,-.);a=5;x=a.*cos(t);y=3.*sin(t);plot(x,y,p);legend(a=1,a=2,a=3,a=4,a=5);二、選答題（必須選4道題，每題5分，總計20分）1.符號運算(1)分解因式symsxy=x4-5*x3+5*x2+5*x-6;yy=factor(y)yy=(x-1)*(x-2)*(x-3)*(x+1)symsxyz;f=x2+y2+z2+2*(x*y+y*z+z*x);ff=factor(f)ff=(x+y+z)2(2)化簡表達式symsab;f=sqrt(a+sqrt(a2-b)/2)+sqrt(a-sqrt(a2-b)/2);ff=simpl

21、ify(f)ff=(2(1/2)*(a+(a2-b)(1/2)(1/2)+(a-(a2-b)(1/2)(1/2)/2symsxy;z=sin(x)*cos(y)-cos(x)*sin(y);ff=simplify(z)ff=sin(x-y)求極限symsxk;f=(1-1/x)(k*x);limit(f,x,inf)ans=1/exp(k)2.積分運算(1)定積分運算：分別采用數(shù)值和符號運算數(shù)值積分：s=quad(sqrt(1+cos(x),0,pi/2,1e-8)s=2.0000符號積分：symsxy=sqrt(1+cos(x);r=int(y,0,pi/2)r=2符號：symsxy;z=x

22、2+y2;r=int(z,x,0,1)rr=int(r,y,0,1)r=y2+1/3rr=2/3數(shù)值：rr=dblquad(fxx,0,1,0,1)rr=2/3(2)不定積分運算symsabxy;z=sin(x/a)+b/y;r=int(z,x);rr=int(r,y)rr=b*x*log(y)-a*y*cos(x/a)已知微分方程采用數(shù)值運算ode和符號運算dsolve求解：dsolve(D2x-1000*(1-x2)*Dx-x=0,x(0)=2,Dx(0)=0)Warning:Explicitsolutioncouldnotbefound.Indsolveat120ans=emptysym

23、ode求解：t,y=ode45(fxyz,0,40,2;0);plot(t,y)采用GUIDE工具設計橢圓（x=a*cos(t)y=b*sin(t)）的用戶界面，a和b值由編輯框輸入，實現(xiàn)在坐標軸上顯示橢圓曲線的目的。要求設計一個帶有兩個編輯框、一個坐標軸、一個按鈕和相應的靜態(tài)文本的圖形用戶界面，當用鼠標點擊按鈕時，在坐標軸內(nèi)畫出不同a和b值的橢圓曲線。functionvarargout=tuoyuan2(varargin)gui_Singleton=1;gui_State=struct(gui_Name,mfilename,.gui_Singleton,gui_Singleton,.gui_

24、OpeningFcn,tuoyuan2_OpeningFcn,.gui_OutputFcn,tuoyuan2_OutputFcn,.gui_LayoutFcn,.gui_Callback,);ifnargin&ischar(varargin1)gui_State.gui_Callback=str2func(varargin1);endifnargoutvarargout1:nargout=gui_mainfcn(gui_State,varargin:);elsegui_mainfcn(gui_State,varargin:);endfunctiontuoyuan2_OpeningFcn(hObject,eventdata,handles,varargin)handles.output=hObject;guidata(hObject,handles);functionvarargout=tuoyuan2_O