MATLAB基础教程薛山第二版课后习题答案讲解 .docx

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1、精品名师归纳总结MATLAB及应用试验指导书MATLAB 及应用试验指导书班级：T1243-7姓名：柏元强学号： 20210430724总评成果：汽车工程学院可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电测与汽车数字应用中心可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目录试验 04051001 MATLAB语言基础 .1试验 04051002 MATLAB科学运算及绘图 .18试验 04051003 MATLAB综合实例编程 .31可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试验 04051001 MATLAB语言基础操作成果报告成果湖 北 汽 车 工 业 学 院 MATLAB及应

2、用试验指导书1 试验目的1) 熟识 MATLAB的运行环境2) 把握 MATLAB的矩阵和数组的运算3) 把握 MATLAB符号表达式的创建4) 熟识符号方程的求解2 试验内容可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 创建 double 的变量，并进行运算。其次章可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) a=87， b=190，运算 a+b 、a-b 、a*b 。clear,clc a=double87; b=double190; a+b,a-b,a*b(2) 创建 uint8类型的变量，数值与 1 中相同，进行相同的运算。clear,clc a=uint887; b

3、=uint8190; a+b,a-b,a*b可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 运算：(1) sin 60(2) e3cos334clear,clca=sind60b=exp3c=cos3*pi/43设 u2 ， v3 ，运算：41uvlog v2eu2v 2vuu3v湖 北 汽 车 工 业 学 院 MATLAB及应用试验指导书(3) uvclear,clc u=2;v=3;a=4*u*v/logvb=expu+v2/v2-uc=sqrtu-3*v/u*v4. 运算如下表达式：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结135i42i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

4、师归纳总结2sin 28iclear,clc3-5*i*4+2*i sin2-8*i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结湖 北 汽 车 工 业 学 院 MATLAB及应用试验指导书5. 判定下面语句的运算结果。1 4 202 4 = 203 4 = 204 4 = 205 bBclear,clc4 20 , 4 = 20,4 = 20,4 = 20,bb,ab&bc,a=d,a|bc,d7. 编写脚本，运算上面第2 题中的表达式。clear,clcdispsin60=; dispsind60dispexp3=; dispexp3dispcos3*pi/4=;可编辑资料 - - -

5、欢迎下载精品名师归纳总结湖 北 汽 车 工 业 学 院 MATLAB及应用试验指导书dispcos3*pi/48. 编写脚本，输出上面第6 题中的表达式的值。clear,clc a=39;b=58;c=3;d=7;dispab;dispabdispac;dispab&bc;,dispab&bc dispa=d;dispa=ddispa|bc;dispa|bc可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dispd;dispd1. 在命令提示符下输入以下两条命令： x = 9 3 0 6 3第三章可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 y = modsqrtlengthx+5.*1

6、2 3 4 5*5,3求 y 值为多少？2. 在 MATLAB中运行以下命令： a = 3, 7, 2, 7, 9, 3, 4, 1, 6; b = 7;a4 = ;vec1 = a=b;vec2 = moda,2=0; c = sumvec1;vec3 = vec1+vec2; d = vec3.*a;vec4 = finda 5; e = avec4 + 5; vec5 = finda 5; e = avec4 + 5; vec5 = finda 5; f = vec5.2;dispc=;dispcdispd=;dispddispe=;dispedispf=;dispf3. 向量操作时MA

7、TLAB的主要部分，使用给出的向量来做下面的练习。留意：不要直接给出以下问题中任何一个的最终结果，不要在问题的任何部分使用迭代。vec=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(1) 创建一个新的向量vecR, 使其为 vec 的转置。(2) 创建一个新的向量vecB，使其为 vec 中的前半部分与后半部分对换的结果，这样vecB 包含的元素为 vec 的后半部分紧接着vec 的前半部分。(3) 创建一个新的向量vecS，使其包含 vec 中全部小于 45 的元素，且元素依据vec 中的次序排列。可编辑资料

8、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结湖 北 汽 车 工 业 学 院 MATLAB及应用试验指导书(4) 创建一个新的向量vec3R，使其从 vec 中从最终一个元素开头，并且间隔三个元素取一个元素， 直到第一个元素为止。(5) 创建一个新的向量vecN，使其包含 vec 中全部等于 2 或 4 的元素的索引值。(6) 创建一个新的向量vecG，使其包含vec 中去掉索引值为奇数且取值为2 或 4 的元素后的全部元素。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

9、vecR=;dispvecR a=lengthvec; vecB=veca/2+1:a vec1:a/2; dispvecB=;dispvecB C=findvec6 56 8 445 7 357 4留意：不能直接将相关数值输入答案中，假如再命令提示符下输入：newNumEx=6 56 8 445 7 357 4将不能得分。提示：对于 3 个向量而言，其解决方法应当是一样的，只是变换向量名称而已。clear,clcnums1=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 4

10、1 84 77 998 85 2 3 15;newNums1=nums11:2:end newNums2=nums21:2:end newNums3=nums31:2:end摸索题1. MATLAB中，数组与矩阵在表示与应用上有哪些区分。一维数组相当于向量 ,二维数组相当于矩阵 .所以矩阵是数组的子集数组运算是指数组对应元素之间的运算,也称点运算 .矩阵的乘法、 乘方和除法有特别的数学含义，并不是数组对应元素的运算，所以数组乘法、乘方和除法的运算符前特别加了一个点。矩阵是一个二维数组，所以矩阵的加、减、数乘等运算与数组运算是一样的。但有两点要留意：(1) 对于乘法、乘方和除法等三种运算，矩阵运

11、算与数组运算的运算符及含义都不同：矩阵运算按线性变换定义，使用通常符号。数组运算按对应元素运算定义，使用点运算符。(2) 数与矩阵加减、矩阵除法在数学是没有意义的，在MA TLAB中为简便起见，定义了这两类运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试验 04051002 MATLAB科学运算及绘图操作成果报告成果1 试验目的1熟识 MATLAB所供应的常用数值运算的函数方程组的求解、插值、拟合。2把握 MATLAB二维图形绘制命令及其图形把握plot 、loglog 、contour、polar 等。3熟识 MATLAB三维图形绘制命令及其图形把握mesh、surf 等。湖 北 汽

12、车 工 业 学 院 MATLAB及应用试验指导书2 试验内容1.有如下数据：第四章x11.11.21.31.4y1.000001.233681.552711.993722.61170利用本章介绍的几种插值方法对其进行插值，得到每隔0.05 的结果。clear,clcx=1 1.1 1.2 1.3 1.4;y=1.00000 1.23368 1.55271 1.99372 2.61170;scalar_x=x1:0.05:xend;y_nearest=interp1x,y,scalar_x,nearest;y_linear =interp1x,y,scalar_x,linear;y_spline

13、 =interp1x,y,scalar_x,spline;y_cubic =interp1x,y,scalar_x,cubic; subplot2,2,1,plotx,y,*,holdon , plotscalar_x,y_nearest,titlemethod=nearest;subplot2,2,2,plotx,y,*,holdon ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结plotscalar_x,y_linear,titlemethod=linear;subplot2,2,3,plotx,y,*,holdon ,plotscalar_x,y_spline,titlemethod

14、=spline;subplot2,2,4,plotx,y,*,holdon ,plotscalar_x,y_cubic,titlemethod=cubic;2. 求以下函数的解，并绘制图形。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1yexx5 ，初始点为 x8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2y xsin x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结clear,clc%第一小题y_1=xexpx-x5; x0 =8;subplot1,2,1, holdon ,fploty_1,x0,x0+10,titleexpx-x

15、5;%其次小题y_2=xx*sinx;subplot1,2,2, holdon ,fploty_2,-pi,pi,titlex*sinx;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 求以下函数的极值。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1z x 2y1 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2clear,clc2zxy1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结z_1 = xx12-x2-12; x,fvalue,flag,output=fminsearchz_1,0,0disp 其次小题 z_2 = xx1-x2+12;x,fvalue,flag,ou

16、tput=fminsearchz_2,0,04. 运算以下积分。135xxx dx11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1010sin yxy dxdy可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2211x4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结clear,clc fun1=xx+x.3+x.5; q = quadfun1,-1,1fun2=x,ysiny.*x+y./x.2+4; q = dblquadfun2,1,10,1,10第八章1.编写程序， 该程序在同一窗口中绘制函数在0,2之间的正弦曲线和余弦曲线， 步长为/10 ， 线宽为 4个象素，正弦曲线设置为蓝

17、色实线，余弦曲线颜色设置为红色虚线，两条曲线交点处，用红色星号标记。clear,clc x=0:pi/10:2*pi; f=xcosx-sinx; x1=fzerof,0,pi;x2=fzerof,pi,2*pi;plotx,sinx,b-, LineWidth,4,holdon ,plotx,cosx,r:, LineWidth,4;plotx1,sinx1,rh, markerfacecolor, y, markersize,10;plotx2,sinx2,rh, markerfacecolor, y, markersize,10;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 绘制以

18、以下图像1 yx sin x ， 0x102三维曲线：zx26 xyy26 x2 y1，10x10 ，10y10z3双曲抛物面：x216y24 ，16x16 ，4y4clear,clcx = 0:pi/100:10*pi;y=x.*sinx;subplot1,3,1,plotx,y,b,titley=x*sinx% 2 .D.aX,Y = meshgrid-10:0.2:10;Z = X.2 + 6*X*Y + Y.2 + 6*X + 2*Y-1;subplot1,3,2,meshX,Y,Z,title% 3 .D.a三维曲面 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结X,Y = mes

19、hgrid-16:0.2:16,-4:0.1:4; Z = X.2/16 - Y.2/4;subplot1,3,3,meshX,Y,Z,title 双曲线抛物面 3. 绘制以以下图像1绘制电脑磁盘使用情形的饼状图2生成 100个从 0到 10之间的随机整数，绘制其直方图3生成 10 个从 0到 10之间的随机整数，绘制其阶跃图clear,clc x=37 63;subplot1,3,1,piex, 可用空间 37% , 已用空间 63% ,title 饼状图 ;subplot1,3,2,histroundrand100,1*10,title 直方图 ;subplot1,3,3,stairsro

20、undrand10,1*10,title 阶跃图 ;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结湖 北 汽 车 工 业 学 院 MATLAB及应用试验指导书4. 分别通过界面交互方式和函数方式在第1题生成的图形中添加注释，至少应包括：标题，文本注释，图例。clear,clcx=0:pi/10:2*pi;f=xcosx-sinx;x1=fzerof,0,pi;x2=fzerof,pi,2*pi;plotx,sinx,b-, LineWidth,4,holdon ,plotx,cosx,r:, LineWidth,4;plotx1,sinx1,plotx2,sinx2,rhrh, marker

21、facecolor, markerfacecolor, y, markersize, y, markersize,10;,10;title 正弦曲线和余弦曲线及其交点 ;xlabelx,ylabely=sinx y=cosx; text3,0.3,sinxtext1.0,-0.2,cosxtext1.0,0.7,x=pi/4,sinx=cosxtext4.1,-0.7,x=3*pi/4,sinx=cosxlegendsinx, cosx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结湖 北 汽 车 工 业 学 院 MATLAB及应用试验指导书5. 对第 2题中绘制的双曲抛物面尝试进行视点把握和

22、颜色把握。clear,clcx = 0:pi/100:10*pi; y=x.*sinx;subplot1,3,1,plotx,y,b,titley=x*sinx%其次小题X,Y = meshgrid-10:0.2:10;Z = X.2 + 6*X*Y + Y.2 + 6*X + 2*Y -1;subplot1,3,2;meshX,Y,Z,title 三维曲面 ,view50,60; colormapjet;%第三小题X,Y = meshgrid-16:0.2:16,-4:0.1:4; Z = X.2/16 - Y.2/4;subplot1,3,3,meshX,Y,Z,title 双曲面抛物线

23、,view30,60; colormapflag;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结湖 北 汽 车 工 业 学 院 MATLAB及应用试验指导书摸索题1. MATLAB求多项式的根是用什么方法，与传统方法相比有何优点用 roots a函数， a 是所要求根的多项式函数，相比传统方法更便利可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 画出横坐标在 -15， 15上的 ysin x 函数的曲线，应当使用什么命令。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Plot-15,15,sinx;3. 请摸索网络线有什么作用，为什么要对图形进行标注。网格线可以使图像具有更好的可读性

24、。标注使图形表达信息更加清晰。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试验 04051003 MATLAB综合实例编程操作成果报告成果1 试验目的1) 明白 Windows 界面编程的基本概念和方法把握MA TLAB程序设计的方法。2) 熟识 MATLAB/GUI的基本特点。把握MA TLAB/GUI编制的基本步骤。3) 把握 MATLAB/Simulink的使用方法和基本步骤。4) 将 MATLAB应用到所学专业。2 试验内容第十一章可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.x14x1x2.2x2 x3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x2xx210213可编辑

25、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.求解微分方程x1x2x38，初始条件 x1=x2=0 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 在水平角度30 方向，以 100 m/s 的速度来投掷一个抛射物。建立一个Simulink模型以求解这个抛射物的运动方程，其中，x 和 y 分别是这个抛射物的水平和垂直位移。x = 0x0 = 0x 0 = 100 cos 30.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y = -gy0 = 0y 0 = 100 sin 30.使用这个模型来绘制这条抛射物轨迹y 相对于 x 的图形，其中， 0 t 10 s 。plotsimout:,

26、1,simout:,2,holdon ,title 抛物线轨迹 Y相对 X图形 ; xlabel0-10秒内水平方向位移 X ,ylabel0-10秒内竖直方向位移 Y ;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5. 考虑图中所示的系统。运动方程是：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m1 x1+ c1 + c2x1 + k1 + k2x1 - c2x2 - k2x2 = 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m2x2 + c2x2 + k2x2 - c2x1 - k2x1 = f t可编辑资料 - - - 欢迎下

27、载精品名师归纳总结假设 m1 = m2 = 1, c1 = 3, c2 = 1, k1 = 1和 k2 = 4 。1.开发这个系统的 Simulink模型。在开发系统模型的时候，考虑是使用模型的状态- 变量表示法仍是传递 - 函数表示法。2 使用 Simulink模型，针对以下输入绘制响应x1t的图形。其初始条件为0。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t2tf t =00 t11 t2t2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结方法一：线性状态 变量模型令： z1=x1,z2=x 1 ,3z=x2,z4=x2; z1z=2;Z2-=5z1-4z2+4z3+z4; Z3z=

28、4;Z4 =z41+z2-4z3-z4+ft;A=0,1,0,0;-5,-4,4,1;0,0,0,1;4,1,-4,-1,B=0;0;0;1,C=1,0,0,0;0,0,1,0,D=0;0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结方法二：传递函数模型可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结状态变量模型与传递函数模型相比，传递函数模型得到的结果更接近真实情形，结果更精确。两图中虚线为 X1t 图形。摸索题：结合本次试验，谈谈学习MATLAB的心得体会：以前数学建模，初步明白到了MATLAB ，但仅处于明白阶段。本学期比较系统的学习了MA TLAB ， 把握了一些编程与应用技巧。在上

29、 MATLAB课之前， 预备在课上好好学习这个软件，然后上课了发 现，高校仍是得靠自己，老师教你基本的使用，想深层次的去运用软件解决问题，仍是得平常多花时间。 在其它课程的学习中， 我应用 MA TLAB解决了一些比较复杂的运算问题，这开头让我熟识到MATLAB的重要性。通过进一步的学习，我逐步体会到MA TLAB功能强大，应用广泛。作为工科生，把握 MATLAB已经成为一项重要的技能。这些课后习题，让我留意了平常没有留意到的细节，这样在以后学习 MA TLAB就能够更加的得心应手，让他更好的为我们的工作带来便利和高效。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢

30、迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一题Clear, clc z=xx12-x2-12;x,fvalue,flag,output=fminsearchz,0,0 y=x2;x=x1;z=x2-y-12;x , y , z其次题Clear, clc fun=x,ysin2.*y.*x+y./x.3+5; q=dblquadfun,1,20,1,10第三题functiondydt=vdp1t,y dydt=y2;100*1-y12*y2-y1-5;新建脚本t,y=ode45vdp1,0 16,5;10;第四题Clc , clear a=10000;t=0whilea1000000 a=a*1.06+10000t=t+1; endt第五题Clc , clear可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结X,Y=meshgrid-16:0.4:16,-4:0.4:4Z=X.2/16-Y.2/4subplot2,2,1,meshX,Y,Zsubplot2,2,2,surfX,Y,Z第六题湖 北 汽 车 工 业 学 院 MATLAB及应用试验指导书可编辑资料 - - - 欢迎下载