Matlab7程序的设计考试复习.pdf

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1、第一章第一章 MATLABMATLAB 基础基础1.3MATLAB1.3MATLAB 系统由那些部分组成？系统由那些部分组成？MATLABMATLAB 系统主要由开发环境、系统主要由开发环境、MATLABMATLAB 数学函数库、数学函数库、MATLABMATLAB 语言、语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。图形功能和应用程序接口五个部分组成。1.4MATLAB1.4MATLAB 操作桌面有几个窗口？如何使某个窗口脱离桌面成为独立操作桌面有几个窗口？如何使某个窗口脱离桌面成为独立窗口？又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上？窗口？又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上？MM 文件编辑文件

2、编辑/调试器、历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、调试器、历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、存数组编辑器、交互界面分类目录窗、及帮助导航存数组编辑器、交互界面分类目录窗、及帮助导航/浏览器和图形窗。浏览器和图形窗。1.51.5 如何启动如何启动 MM 文件编辑文件编辑/调试器？调试器？在操作桌面上选择在操作桌面上选择“建立新文件建立新文件”或或“打开文件打开文件”操作时，操作时，MM 文件编辑文件编辑/调调试器将被启动。试器将被启动。在命令窗口中键入在命令窗口中键入 editedit 命令时也可以启动命令时也可以启动 MM 文件编辑文件编辑/调试器。调试器。MATLABMAT

3、LAB 的开发环境中包括了专门的的开发环境中包括了专门的 MM 文件编辑器，该编辑器不但提文件编辑器，该编辑器不但提供了供了 MM 文件的编辑功能，同时还与文件的编辑功能，同时还与 MATLABMATLAB 的开发环境一起实现了的开发环境一起实现了MATLABMATLAB 命令和函数文件的运行与调试。命令和函数文件的运行与调试。第二章第二章 MATLABMATLAB 运算基础运算基础2.22.2 有几种创建矩阵的方法？有几种创建矩阵的方法？可以用四种方法创建矩阵：可以用四种方法创建矩阵：直接输入法：优点是输入方法方便简捷；直接输入法：优点是输入方法方便简捷；通过通过 MM 文件建立矩阵：该方法

4、适用于建立尺寸较大的矩阵，并且易于修改；文件建立矩阵：该方法适用于建立尺寸较大的矩阵，并且易于修改；由函数建立：可以由由函数建立：可以由 MATLABMATLAB 的部函数建立一些特殊矩阵；的部函数建立一些特殊矩阵；通过数据文件建立：该方法也可以调用由其他软件产生数据。通过数据文件建立：该方法也可以调用由其他软件产生数据。2.32.3 建立复数矩阵，并分别提取矩阵各元素的实部和虚部组成新的矩阵，计算该矩阵的模建立复数矩阵，并分别提取矩阵各元素的实部和虚部组成新的矩阵，计算该矩阵的模矩阵、共轭矩阵和共轭转置矩阵。矩阵、共轭矩阵和共轭转置矩阵。x=4+8i 3+5i 2-7i 1+4i 7-5i;

5、3+2i 7-6i 9+4i 3-9i 4+4i;x=4+8i 3+5i 2-7i 1+4i 7-5i;3+2i 7-6i 9+4i 3-9i 4+4i;Rx=real(x)Rx=real(x)Ix=imag(x)Ix=imag(x)Ax=abs(x)Ax=abs(x)Cx=conj(x)Cx=conj(x)CCx=xCCx=xRx=Rx=4 43 32 21 17 73 37 79 93 34 4Ix=Ix=8 85 5-7-74 4-5-52 2-6-64 4-9-94 4Ax=Ax=8.94438.94435.83105.83107.28017.28014.12314.12318.602

6、38.60233.60563.60569.21959.21959.84899.84899.48689.48685.65695.6569Cx=Cx=4.00004.0000-8.0000i8.0000i3.00003.0000-5.0000i5.0000i2.00002.0000+7.0000i7.0000i1.00001.0000-4.0000i4.0000i7.0000+5.0000i7.0000+5.0000i3.00003.0000-2.0000i2.0000i7.00007.0000+6.0000i6.0000i9.00009.0000-4.0000i4.0000i3.00003.00

7、00+9.0000i9.0000i4.0000-4.0000i4.0000-4.0000iCCx=CCx=4.0000-8.0000i4.0000-8.0000i3.0000-2.0000i3.0000-2.0000i3.0000-5.0000i3.0000-5.0000i7.0000+6.0000i7.0000+6.0000i2.0000+7.0000i2.0000+7.0000i9.0000-4.0000i9.0000-4.0000i1.0000-4.0000i1.0000-4.0000i3.0000+9.0000i3.0000+9.0000i7.0000+5.0000i7.0000+5.

8、0000i4.0000-4.0000i4.0000-4.0000i2.42.4 建立向量的方法有哪些建立向量的方法有哪些?举例说明，并求出向量的长度，第一个元素、最后一个举例说明，并求出向量的长度，第一个元素、最后一个元素。元素。方法：两个冒号组成等增量语句；使用方法：两个冒号组成等增量语句；使用 linspacelinspace 和和 logspacelogspace 函数生成向量。函数生成向量。例：例：x=-5:2:5%x=-5:2:5%建立行向量建立行向量length(x)%length(x)%向量向量 x x 的长度的长度x(1)%xx(1)%x 的第一个元素的第一个元素x(end)%

9、xx(end)%x 的最后一个元素的最后一个元素x%x%向量转置为列向量向量转置为列向量y=linspace(-5,5,8)%y=linspace(-5,5,8)%建立行向量建立行向量y%y%向量转置为列向量向量转置为列向量2.52.5 如何建立单位矩阵？如何建立零矩阵？如何建立单位矩阵？如何建立零矩阵？eye(1)eye(2)eye(3)eye(1)eye(2)eye(3)zeros zeros(2)zeros(3)zeros zeros(2)zeros(3)2.62.6 分析下列语句的功能，并给出执行结果。分析下列语句的功能，并给出执行结果。y=linspace(-5,5,10);y=li

10、nspace(-5,5,10);ly=length(y)ly=length(y)y1=y(1)y1=y(1)y15=y(1:2:5)y15=y(1:2:5)y_ly=y(ly)y_ly=y(ly)y_end=y(end)y_end=y(end)y(end+1)=8y(end+1)=8ly=ly=1010y1=y1=-5-5y15=y15=-5.0000-5.0000-2.7778-2.7778-0.5556-0.5556y_ly=y_ly=5 5y_end=y_end=5 5y=y=Columns 1 through 8Columns 1 through 8-5.0000-5.0000-3.8

11、889-3.8889-2.7778-2.7778-1.6667-1.6667-0.5556-0.55560.55560.55561.66671.66672.77782.7778Columns 9 through 11Columns 9 through 113.88893.88895.00005.00008.00008.00002.82.8 在进行乘法运算时，数组运算和矩阵运算各有什么要求？在进行乘法运算时，数组运算和矩阵运算各有什么要求？进行数组运算的两个数组必须有相同的行数和列数。进行矩阵运算的两个矩阵必须进行数组运算的两个数组必须有相同的行数和列数。进行矩阵运算的两个矩阵必须满足矩阵运算规

12、则，如矩阵满足矩阵运算规则，如矩阵a a 与与 b b 相乘（相乘（a*ba*b）时必须满足）时必须满足a a 的列数等于的列数等于 b b 的行数。的行数。例计算与的乘积。例计算与的乘积。分析：分析：a a 与与 b b 有相同的行数和列数，因此有相同的行数和列数，因此 a.*ba.*b 有意义，有意义，a*ba*b 没有意义。没有意义。a=6 9 3;2 7 5;b=2 4 1;4 6 8;a.*ba=6 9 3;2 7 5;b=2 4 1;4 6 8;a.*b执行结果：执行结果：ans=ans=12120 027272828303016162.102.10A=5 4-4;3 7 8;1

13、6 7;A=5 4-4;3 7 8;1 6 7;B=1-3-1;2 0 3;-3 2 7;B=1-3-1;2 0 3;-3 2 7;A+2*B,A+eye(size(A),B+eye(size(B)A+2*B,A+eye(size(A),B+eye(size(B)ans=ans=7 7-2-2-6-67 77 71414-5-510102121ans=ans=6 64 4-4-43 38 88 81 16 6ans=ans=2 2-3-32 21 1-3-32 2A*B,A.*B,A*B,A.*B,ans=ans=2525-23-23-7-77 7-8-811 11ans=ans=5 5-12

14、-126 60 0-3-31212A2,A.2,A2,A.2,ans=ans=333324248 8-1-13 38 8-21-21747466664 424244949-16-164444109109100100303088889393ans=ans=2525161616169 9494964641 136364949A/B,BA,A/B,BA,ans=ans=-2.3390-2.33901.40681.4068-1.5085-1.5085-2.4915-2.49152.38982.3898-0.2373-0.2373-1.9661-1.96611.55931.55930.05080.050

15、8ans=ans=0.30510.30510.93220.93221.91531.9153-1.8305-1.8305-1.5932-1.59321.50851.50850.79660.79661.71191.71191.38981.3898A./B,B.A,A./B,B.A,Warning:Divide by zero.Warning:Divide by zero.ans=ans=5.00005.0000-1.3333-1.33334.00004.00001.50001.5000InfInf2.66672.6667-0.3333-0.33333.00003.00001.00001.0000W

16、arning:Divide by zero.Warning:Divide by zero.ans=ans=5.00005.0000-1.3333-1.33334.00004.00001.50001.5000InfInf2.66672.6667-0.3333-0.33333.00003.00001.00001.0000A B.2A B.2ans=ans=2525161616161 19 91 19 9494964644 40 09 91 1363649499 94 449492.A B2.A Bans=ans=32.000032.000016.000016.00000.06250.06252.0

17、0002.00000.12500.12500.50000.50008.00008.0000128.0000128.0000256.0000256.00004.00004.00001.00001.00008.00008.00002.00002.000064.000064.0000128.0000128.00000.12500.12504.00004.0000128.0000128.00002.132.13 在命令窗口输入在命令窗口输入 A=7A=71 15 5；2 25 56 6；3 31 155，B=1B=11 11;21;22 22;32;33 333，建立矩阵，建立矩阵 A A 和和 B

18、B，分析下列语句的功能，写出执行结果。分析下列语句的功能，写出执行结果。A=7A=71 13;-23;-25 56;-36;-31 15,B=15,B=12 21;-21;-22 22;3-3 1,2;3-3 1,A(2,3),A(2,3),ans=ans=6 6A(:,2),A(:,2),ans=ans=1 15 51 1A(3,:)A(3,:)ans=ans=-3-31 1A(:,1:2:3)A(:,1:2:3)ans=ans=7 73 3-2-26 6-3-35 5A(:,3).*B(:,2)A(:,3).*B(:,2)ans=ans=6 61212-15-15A(:,3)*B(2,:)

19、A(:,3)*B(2,:)ans=ans=-6-66 6-12-121212-10-1010105 56 612121010A*BA*Bans=ans=14147 712126 6-12-1214141010-19-194 4A.*BA.*Bans=ans=7 74 4-9-9A2A2ans=ans=3838-42-42-38-38A.2A.2ans=ans=49494 49 9B/AB/Aans=ans=2 23 310101212-3-35 515154242292954547 722221 19 9252536361 125250.09760.09760.46340.4634-0.414

20、6-0.4146-0.1707-0.17070.43900.4390-0.0244-0.02440.57320.5732-0.9024-0.90240.93900.9390B./AB./Aans=ans=0.14290.14292.00002.00000.33330.33331.00001.00000.40000.40000.33330.3333-1.0000-1.0000-3.0000-3.00000.20000.20002.142.14 分析下列语句的关于向量的加、减、乘、除语句的执行结果。分析下列语句的关于向量的加、减、乘、除语句的执行结果。x=1 2 3 4;x=1 2 3 4;y=4

21、 3 2 1;y=4 3 2 1;(1)x+y,(1)x+y,(2)x-y,(3)x*y,(4)x.*y,(5)x.y,(6)x.2,(7)2.y(2)x-y,(3)x*y,(4)x.*y,(5)x.y,(6)x.2,(7)2.y(1)ans=(1)ans=5 55 55 55 5ans=ans=-3-3-1-11 13 3ans=ans=2020ans=ans=4 46 66 64 4ans=ans=1 18 89 94 4ans=ans=(8)2.x y(8)2.x y1 14 49 91616ans=ans=16168 84 42 2ans=ans=2 24 48 8161616168

22、84 42 2第三章第三章 MATLABMATLAB 程序设计程序设计3.23.2 程序程序 1 1：x=input(x=input(请输入请输入 x x 的值的值:);:);if isreal(x)=0if isreal(x)=0disp(No defination)disp(No defination)elseif x=-1&x=-1&x1|x1|x-1y=1+xy=1+xelseelsey=x.2+1y=x.2+1endendcase 0case 0disp(No defination)disp(No defination)endend3.33.3程序：程序：x=input(please

23、 enter x value:);x=input(please enter x value:);if ifx0&x=-3x=0&x=2&x=3&x=0&x=2&x=3&x10y=x.2-5*x+6y=x.2-5*x+6elseelsey=x.2-x-1y=x.2-x-1endend3.53.5程序程序 1 1：程序程序 2 2：y=0;y=0;y=0;n=1;y=0;n=1;for n=1:100for n=1:100while n=100while neps*bwhile b-aeps*bl=r_p=0&r_p=0&r_p=3;x=(a+b)/2;x=(a+b)/2;r_p(l)r_p(l)

24、fx=x3-2*x-5;fx=x3-2*x-5;if sign(fx)=sign(fa)if sign(fx)=sign(fa)a=x;fa=fx;a=x;fa=fx;elseelseb=x;fb=fx;b=x;fb=fx;endendendendx x 运行结果为：运行结果为：x=2.54233x=2.542334.124.12 已知函数已知函数,求根、和、导数。求根、和、导数。程序：程序：pf=3-1 2 1 0 3;pg=1/3 1-3-1;pf=3-1 2 1 0 3;pg=1/3 1-3-1;root_pf=roots(pf)root_pf=roots(pf)rppt_pg=root

25、s(pg)rppt_pg=roots(pg)ps=pf+0 0 pgps=pf+0 0 pgpm=conv(pf,pg)pm=conv(pf,pg)pd=deconv(pf,pg)pd=deconv(pf,pg)polyder(pf)polyder(pf)polyder(pg)polyder(pg)p1 p2=polyder(pf,pg)p1 p2=polyder(pf,pg)4.144.14p=3 2 1;polyvalm(p,2 5;7 9)p=3 2 1;polyvalm(p,2 5;7 9)4.164.16 求方程求方程xx3-73-7xx2+22+2x x+40=0+40=0 的根。

26、的根。p=1-7 2 40;p=1-7 2 40;r=roots(p);r=roots(p);4.194.19 求矩阵求矩阵1 2 3;4 5 6;7 8 01 2 3;4 5 6;7 8 0的特征多项式系数，并转换为多项式形式。的特征多项式系数，并转换为多项式形式。a=1 2 3;4 5 6;7 8 0;p=poly(a)a=1 2 3;4 5 6;7 8 0;p=poly(a)，poly2sym(p)poly2sym(p)第五章第五章符号计算符号计算5.15.1 下面三种表示方法有什么不同的含义？下面三种表示方法有什么不同的含义？（1 1）f=3*x2+5*x+2f=3*x2+5*x+2（

27、2 2）f=3*x2+5*x+2f=3*x2+5*x+2（3 3）x=sym(x)x=sym(x)f=3*x2+5*x+2f=3*x2+5*x+2（1 1）f=3*x2+5*x+2f=3*x2+5*x+2表示在给定表示在给定 x x 时，时，将将 3*x2+5*x+23*x2+5*x+2 的数值运算结果赋值给变量的数值运算结果赋值给变量 f f，如果没有给定如果没有给定 x x则指示错误信息。则指示错误信息。（2 2）f=3*x2+5*x+2f=3*x2+5*x+2表示将字符串表示将字符串3*x2+5*x+23*x2+5*x+2赋值给字符变量赋值给字符变量 f f，没有任何计算含义，因此也不对

28、，没有任何计算含义，因此也不对字符串中的容做任何分析。字符串中的容做任何分析。（3 3）x=sym(x)x=sym(x)f=3*x2+5*x+2f=3*x2+5*x+2表示表示 x x 是一个符号变量，是一个符号变量，f=3*x2+5*x+2f=3*x2+5*x+2 就具有了符号函数的意义，就具有了符号函数的意义，f f 也自然成也自然成为符号变量了。为符号变量了。5.25.2 用符号计算验证三角函数的和差与积的关系等式。用符号计算验证三角函数的和差与积的关系等式。syms phi1 phi2;syms phi1 phi2;y=simple(sin(phi1)*cos(phi2)-cos(ph

29、i1)*sin(phi2)y=simple(sin(phi1)*cos(phi2)-cos(phi1)*sin(phi2)方法方法 1 1：function z=ff(x,y)function z=ff(x,y)z=x2+exp(x+y)-y*log(x)-3;z=x2+exp(x+y)-y*log(x)-3;z=ff(2,4)z=ff(2,4)方法方法 2:2:syms x;syms x;syms y;syms y;f=x2+exp(x+y)-y*log(x)-3;f=x2+exp(x+y)-y*log(x)-3;subs(f,x,y,2,4)subs(f,x,y,2,4)syms a11

30、a12 a21 a22;syms a11 a12 a21 a22;A=a11,a12;a21,a22A=a11,a12;a21,a22AD=det(A)AD=det(A)%行列式行列式AI=inv(A)AI=inv(A)%逆逆AE=eig(A)AE=eig(A)%特征值特征值5.55.5 分析下列语句的执行结果。分析下列语句的执行结果。a=sym(sin(2)-3.25;4.65 1.35);%a=sym(sin(2)-3.25;4.65 1.35);%创建符号常量创建符号常量 a ab=sym(1b=sym(12;3 4);%2;3 4);%创建符号常量创建符号常量 b b(1)a+b(1)

31、a+b(2)a-b(3)a*b(4)a/b(5)ab(6)a.*b(7)a.b(8)a./b(9)a2(10)2a(2)a-b(3)a*b(4)a/b(5)ab(6)a.*b(7)a.b(8)a./b(9)a2(10)2asyms x y t;f=sym(sin(x);g=sym(y/exp(-2*t);syms x y t;f=sym(sin(x);g=sym(y/exp(-2*t);finverse(f)finverse(f)finverse(g)finverse(g)finverse(g,t)finverse(g,t)compose(f,g)compose(f,g)compose(f,g

32、,z)compose(f,g,z)diff(f),diff(g,t)diff(f),diff(g,t)int(f)int(f)int(g)int(g)int(g,t)int(g,t)int(g,t,0,10)int(g,t,0,10)5.65.6syms x;syms x;f=(x+1)3+(x-1)2+5*x-6f=(x+1)3+(x-1)2+5*x-6collect(f,xcollect(f,xsyms x;syms x;f=x4-5*x3+5*x2+5*x-6;f=x4-5*x3+5*x2+5*x-6;factor(f)factor(f)horner(f)horner(f)5.85.8s

33、yms x;syms x;expand(x+1)6)expand(x+1)6)symssymsx xy yp=expand(x+1)3)p=expand(x+1)3)q=expand(sin(x+y)q=expand(sin(x+y)5.125.12 求下列函数的导数求下列函数的导数(1)syms t;(1)syms t;(2)syms t;(2)syms t;dx_dt=diff(t4,t);dx_dt=diff(t4,t);dx_dt=diff(log(1+t2),t);dx_dt=diff(log(1+t2),t);dy_dt=diff(4*t,t);dy_dt=diff(4*t,t);

34、dy_dt=diff(t-atan(t),t);dy_dt=diff(t-atan(t),t);dy_dx=dy_dt/dx_dtdy_dx=dy_dt/dx_dtdy_dx=dy_dt/dx_dtdy_dx=dy_dt/dx_dt5.155.15 计算下列不定积分计算下列不定积分:5.165.16 计算下列积分。计算下列积分。5.175.17 解下列线性方程组：解下列线性方程组：非齐次线性方程组非齐次线性方程组x=sym(x);y=sym(y);z=sym(z);r=sym(r);x=sym(x);y=sym(y);z=sym(z);r=sym(r);s=solve(6*x+5*y-2*z+

35、5*r+4,9*x-y+4*z-r-13,s=solve(6*x+5*y-2*z+5*r+4,9*x-y+4*z-r-13,3*x+4*y+2*z-2*r-1,3*x-9*y+2*z-11)3*x+4*y+2*z-2*r-1,3*x-9*y+2*z-11)s.xs.xs.ys.ys.zs.zs.rs.rx=sym(x);y=sym(y);z=sym(z);r=sym(r);x=sym(x);y=sym(y);z=sym(z);r=sym(r);s=solve(2*x+2*y-z+r-4,4*x+3*y-z+2*r-6,s=solve(2*x+2*y-z+r-4,4*x+3*y-z+2*r-6,

36、8*x+3*y-3*z+4*r-12,3*x+3*y-2*z-2*r-6)8*x+3*y-3*z+4*r-12,3*x+3*y-2*z-2*r-6)s.xs.xs.ys.ys.zs.zs.rs.r非齐次欠定线性方程组：非齐次欠定线性方程组：A=sym(1-1 1-1;1-1-1 1;1-1-2 2);A=sym(1-1 1-1;1-1-1 1;1-1-2 2);b=sym(1;0;-0.5);b=sym(1;0;-0.5);X=Ab%X=Ab%求一个特解：最少非零元素的最小二乘解求一个特解：最少非零元素的最小二乘解syms k;null_A=null(A)syms k;null_A=null(A)m n=size(null(A);m n=size(null(A);for ii=1:nfor ii=1:nXx=X+k*null_A(:,ii)Xx=X+k*null_A(:,ii)%构成通解构成通解endend5.185.18 求微分方程的通解。求微分方程的通解。5.205.20 求微分方程的给定初值问题的解。求微分方程的给定初值问题的解。