matlab数学实验第一至第四章答案(胡良剑)
matlab数学实验
第一至第四章答案(胡良剑版)
第一章
%Page20,ex1
(5) 等于[exp(1),exp(2);exp(3),exp(4)]
(7) 3=1*3, 8=2*4
(8) a为各列最小值，b为最小值所在的行号
(10) 1>=4,false, 2>=3,false, 3>=2, ture, 4>=1,ture
(11) 答案表明：编址第2元素满足不等式(30>=20)和编址第4元素满足不等式(40>=10)
(12) 答案表明：编址第2行第1列元素满足不等式(30>=20)和编址第2行第2列元素满足不等式(40>=10)
%Page20, ex2
(1)a, b, c的值尽管都是1，但数据类型分别为数值，字符，逻辑，注意a与c相等，但他们不等于b
(2)double(fun)输出的分别是字符a,b,s,(,x,)的ASCII码
%Page20,ex3
>> r=2;p=0.5;n=12;
>> T=log(r)/n/log(1+0.01*p)
T =
11.5813
%Page20,ex4
>> x=-2:0.05:2;f=x.^4-2.^x;
>> [fmin,min_index]=min(f)
fmin =
-1.3907 %最小值
min_index =
54 %最小值点编址
>> x(min_index)
ans =
0.6500 %最小值点
>> [f1,x1_index]=min(abs(f)) %求近似根--绝对值最小的点
f1 =
0.0328
x1_index =
24
>> x(x1_index)
ans =
-0.8500
>> x(x1_index)=[];f=x.^4-2.^x; %删去绝对值最小的点以求函数绝对值次小的点>> [f2,x2_index]=min(abs(f)) %求另一近似根--函数绝对值次小的点
f2 =
0.0630
x2_index =
65
>> x(x2_index)
ans =
1.2500
%Page20,ex5
>> z=magic(10)
z =
92 99 1 8 15 67 74 51 58 40
98 80 7 14 16 73 55 57 64 41
4 81 88 20 22 54 56 63 70 47
85 87 19 21 3 60 62 69 71 28
86 93 25 2 9 61 68 75 52 34
17 24 76 83 90 42 49 26 33 65
23 5 82 89 91 48 30 32 39 66
79 6 13 95 97 29 31 38 45 72
10 12 94 96 78 35 37 44 46 53
11 18 100 77 84 36 43 50 27 59
>> sum(z)
ans =
505 505 505 505 505 505 505 505 505 505
>> sum(diag(z))
ans =
505
>> z(:,2)/sqrt(3)
ans =
57.1577
46.1880
46.7654
50.2295
53.6936
13.8564
2.8868
3.4641
6.9282
10.3923
>> z(8,:)=z(8,:)+z(3,:)
z =
92 99 1 8 15 67 74 51 58 40
98 80 7 14 16 73 55 57 64 41 4 81 88 20 22 54 56 63 70 47
85 87 19 21 3 60 62 69 71 28
86 93 25 2 9 61 68 75 52 34 17 24 76 83 90 42 49 26 33 65 23 5 82 89 91 48 30 32 39 66 83 87 101 115 119 83 87 101 115 119
10 12 94 96 78 35 37 44 46 53
11 18 100 77 84 36 43 50 27 59
第二章
%Page 40 ex1
先在编辑器窗口写下列M函数，保存为eg2_1.m
function [xbar,s]=ex2_1(x)
n=length(x);
xbar=sum(x)/n;
s=sqrt((sum(x.^2)-n*xbar^2)/(n-1));
例如
>>x=[81 70 65 51 76 66 90 87 61 77];
>>[xbar,s]=ex2_1(x)
xbar =
72.4000
s =
12.1124
%Page 40 ex2
s=log(1);n=0;
while s<=100
n=n+1;
s=s+log(1+n);
end
m=n
计算结果m=37
%Page 40 ex3
clear;
F(1)=1;F(2)=1;k=2;x=0;
e=1e-8; a=(1+sqrt(5))/2;
while abs(x-a)>e
k=k+1;F(k)=F(k-1)+F(k-2); x=F(k)/F(k-1);
end
a,x,k
计算至k=21可满足精度
%Page 40 ex4
clear;tic;s=0;
for i=1:1000000
s=s+sqrt(3)/2^i;
end
s,toc
tic;s=0;i=1;
while i<=1000000
s=s+sqrt(3)/2^i;i=i+1;
end
s,toc
tic;s=0;
i=1:1000000;
s=sqrt(3)*sum(1./2.^i);
s,toc
%Page 40 ex5
t=0:24;
c=[15 14 14 14 14 15 16 18 20 22 23 25 28 ...
31 32 31 29 27 25 24 22 20 18 17 16]; plot(t,c)
%Page 40 ex6
%(1)
x=-2:0.1:2;y=x.^2.*sin(x.^2-x-2);plot(x,y)
y=inline('x^2*sin(x^2-x-2)');fplot(y,[-2 2])
%(2)参数方法
t=linspace(0,2*pi,100);
x=2*cos(t);y=3*sin(t); plot(x,y)
%(3)
x=-3:0.1:3;y=x;
[x,y]=meshgrid(x,y);
z=x.^2+y.^2;
surf(x,y,z)
%(4)
x=-3:0.1:3;y=-3:0.1:13;
[x,y]=meshgrid(x,y);
z=x.^4+3*x.^2+y.^2-2*x-2*y-2*x.^2.*y+6; surf(x,y,z)
%(5)
t=0:0.01:2*pi;
x=sin(t);y=cos(t);z=cos(2*t);
plot3(x,y,z)
%(6)
theta=linspace(0,2*pi,50);fai=linspace(0,pi/2,20);
[theta,fai]=meshgrid(theta,fai);
x=2*sin(fai).*cos(theta);
y=2*sin(fai).*sin(theta);z=2*cos(fai);
surf(x,y,z)
%(7)
x=linspace(0,pi,100);
y1=sin(x);y2=sin(x).*sin(10*x);y3=-sin(x);
plot(x,y1,x,y2,x,y3)
%page41, ex7
x=-1.5:0.05:1.5;
y=1.1*(x>1.1)+x.*(x<=1.1).*(x>=-1.1)-1.1*(x<-1.1);
plot(x,y)
%page41,ex8
分别使用which trapz, type trapz, dir C:\MA TLAB7\toolbox\matlab\datafun\
%page41,ex9
clear;close;
x=-2:0.1:2;y=x;
[x,y]=meshgrid(x,y);
a=0.5457;b=0.7575;
p=a*exp(-0.75*y.^2-3.75*x.^2-1.5*x).*(x+y>1);
p=p+b*exp(-y.^2-6*x.^2).*(x+y>-1).*(x+y<=1);
p=p+a*exp(-0.75*y.^2-3.75*x.^2+1.5*x).*(x+y<=-1);
mesh(x,y,p)
%page41, ex10
lookfor lyapunov
help lyap
>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0];C=[2 -5 -22;-5 -24 -56;-22 -56 -16];
>> X=lyap(A,C)
X =
1.0000 -1.0000 -0.0000
-1.0000 2.0000 1.0000
-0.0000 1.0000 7.0000
第三章
%Chapter 3
%Exercise 1
>> a=[1,2,3];b=[2,4,3];a./b,a.\b,a/b,a\b
ans =
0.5000 0.5000 1.0000
ans =
2 2 1
ans =
0.6552 %一元方程组x[2,4,3]=[1,2,3]的近似解
ans =
0 0 0
0 0 0
0.6667 1.3333 1.0000
%矩阵方程[1,2,3][x11,x12,x13;x21,x22,x23;x31,x32,x33]=[2,4,3]的特解
%Exercise 2(1)
>> A=[4 1 -1;3 2 -6;1 -5 3];b=[9;-2;1];
>> rank(A), rank([A,b]) %[A,b]为增广矩阵
ans =
3
ans =
3 %可见方程组唯一解
>> x=A\b
x =
2.3830
1.4894
2.0213
%Exercise 2(2)
>> A=[4 -3 3;3 2 -6;1 -5 3];b=[-1;-2;1];
>> rank(A), rank([A,b])
ans =
3
ans =
3 %可见方程组唯一解
>> x=A\b
x =
-0.4706
-0.2941
%Exercise 2(3)
>> A=[4 1;3 2;1 -5];b=[1;1;1];
>> rank(A), rank([A,b])
ans =
2
ans =
3 %可见方程组无解
>> x=A\b
x =
0.3311
-0.1219 %最小二乘近似解
%Exercise 2(4)
>> a=[2,1,-1,1;1,2,1,-1;1,1,2,1];b=[1 2 3]';%注意b的写法>> rank(a),rank([a,b])
ans =
3
ans =
3 %rank(a)==rank([a,b])<4说明有无穷多解>> a\b
ans =
1
1
0 %一个特解
%Exercise 3
>> a=[2,1,-1,1;1,2,1,-1;1,1,2,1];b=[1,2,3]';
>> x=null(a),x0=a\b
x =
-0.6255
0.6255
-0.2085
0.4170
x0 =
1
1
%通解kx+x0
%Exercise 4
>> x0=[0.2 0.8]';a=[0.99 0.05;0.01 0.95];
>> x1=a*x, x2=a^2*x, x10=a^10*x
>> x=x0;for i=1:1000,x=a*x;end,x
x =
0.8333
0.1667
>> x0=[0.8 0.2]';
>> x=x0;for i=1:1000,x=a*x;end,x
x =
0.8333
0.1667
>> [v,e]=eig(a)
v =
0.9806 -0.7071
0.1961 0.7071
e =
1.0000 0
0 0.9400
>> v(:,1)./x
ans =
1.1767
1.1767 %成比例，说明x是最大特征值对应的特征向量
%Exercise 5
%用到公式(3.11)(3.12)
>> B=[6,2,1;2.25,1,0.2;3,0.2,1.8];x=[25 5 20]';
>> C=B/diag(x)
C =
0.2400 0.4000 0.0500
0.0900 0.2000 0.0100
0.1200 0.0400 0.0900
>> A=eye(3,3)-C
A =
0.7600 -0.4000 -0.0500
-0.0900 0.8000 -0.0100
-0.1200 -0.0400 0.9100
>> D=[17 17 17]';x=A\D
x =
37.5696
25.7862
24.7690
%Exercise 6(1)
>> a=[4 1 -1;3 2 -6;1 -5 3];det(a),inv(a),[v,d]=eig(a)
ans =
-94
ans =
0.2553 -0.0213 0.0426
0.1596 -0.1383 -0.2234
0.1809 -0.2234 -0.0532
v =
0.0185 -0.9009 -0.3066
-0.7693 -0.1240 -0.7248
-0.6386 -0.4158 0.6170
d =
-3.0527 0 0
0 3.6760 0
0 0 8.3766
%Exercise 6(2)
>> a=[1 1 -1;0 2 -1;-1 2 0];det(a),inv(a),[v,d]=eig(a)
ans =
1
ans =
2.0000 -2.0000 1.0000
1.0000 -1.0000 1.0000
2.0000 -
3.0000 2.0000
v =
-0.5773 0.5774 + 0.0000i 0.5774 - 0.0000i
-0.5773 0.5774 0.5774
-0.5774 0.5773 - 0.0000i 0.5773 + 0.0000i
d =
1.0000 0 0
0 1.0000 + 0.0000i 0
0 0 1.0000 - 0.0000i
%Exercise 6(3)
>> A=[5 7 6 5;7 10 8 7;6 8 10 9;5 7 9 10]
A =
5 7
6 5
7 10 8 7
6 8 10 9
5 7 9 10
>> det(A),inv(A), [v,d]=eig(A)
ans =
1
ans =
68.0000 -41.0000 -17.0000 10.0000
-41.0000 25.0000 10.0000 -6.0000
-17.0000 10.0000 5.0000 -3.0000
10.0000 -6.0000 -3.0000 2.0000
v =
0.8304 0.0933 0.3963 0.3803
-0.5016 -0.3017 0.6149 0.5286
-0.2086 0.7603 -0.2716 0.5520
0.1237 -0.5676 -0.6254 0.5209
d =
0.0102 0 0 0
0 0.8431 0 0
0 0 3.8581 0
0 0 0 30.2887
%Exercise 6(4)(以n=5为例)
%关键是矩阵的定义
%方法一（三个for）
n=5;
for i=1:n, a(i,i)=5;end
for i=1:(n-1),a(i,i+1)=6;end
for i=1:(n-1),a(i+1,i)=1;end
a
%方法二（一个for）
n=5;a=zeros(n,n);
a(1,1:2)=[5 6];
for i=2:(n-1),a(i,[i-1,i,i+1])=[1 5 6];end
a(n,[n-1 n])=[1 5];
a
%方法三（不用for）
n=5;a=diag(5*ones(n,1));
b=diag(6*ones(n-1,1));
c=diag(ones(n-1,1));
a=a+[zeros(n-1,1),b;zeros(1,n)]+[zeros(1,n);c,zeros(n-1,1)] %下列计算
>> det(a)
ans =
665
>> inv(a)
ans =
0.3173 -0.5865 1.0286 -1.6241 1.9489
-0.0977 0.4887 -0.8571 1.3534 -1.6241
0.0286 -0.1429 0.5429 -0.8571 1.0286
-0.0075 0.0376 -0.1429 0.4887 -0.5865
0.0015 -0.0075 0.0286 -0.0977 0.3173 >> [v,d]=eig(a)
v =
-0.7843 -0.7843 -0.9237 0.9860 -0.9237
0.5546 -0.5546 -0.3771 -0.0000 0.3771
-0.2614 -0.2614 0.0000 -0.1643 0.0000
0.0924 -0.0924 0.0628 -0.0000 -0.0628
-0.0218 -0.0218 0.0257 0.0274 0.0257
d =
0.7574 0 0 0 0
0 9.2426 0 0 0
0 0 7.4495 0 0
0 0 0 5.0000 0
0 0 0 0 2.5505
%Exercise 7(1)
>> a=[4 1 -1;3 2 -6;1 -5 3];[v,d]=eig(a)
v =
0.0185 -0.9009 -0.3066
-0.7693 -0.1240 -0.7248
-0.6386 -0.4158 0.6170
d =
-3.0527 0 0
0 3.6760 0
0 0 8.3766
>> det(v)
ans =
-0.9255 %v行列式正常, 特征向量线性相关，可对角化>> inv(v)*a*v %验算
ans =
-3.0527 0.0000 -0.0000
0.0000 3.6760 -0.0000
-0.0000 -0.0000 8.3766
>> [v2,d2]=jordan(a) %也可用jordan
v2 =
0.0798 0.0076 0.9127
0.1886 -0.3141 0.1256
-0.1605 -0.2607 0.4213 %特征向量不同
d2 =
8.3766 0 0
0 -3.0527 - 0.0000i 0
0 0 3.6760 + 0.0000i >> v2\a*v2
ans =
8.3766 0 0.0000
0.0000 -3.0527 0.0000
0.0000 0.0000 3.6760
>> v(:,1)./v2(:,2) %对应相同特征值的特征向量成比例
ans =
2.4491
2.4491
2.4491
%Exercise 7(2)
>> a=[1 1 -1;0 2 -1;-1 2 0];[v,d]=eig(a)
v =
-0.5773 0.5774 + 0.0000i 0.5774 - 0.0000i
-0.5773 0.5774 0.5774
-0.5774 0.5773 - 0.0000i 0.5773 + 0.0000i
d =
1.0000 0 0
0 1.0000 + 0.0000i 0
0 0 1.0000 - 0.0000i
>> det(v)
ans =
-5.0566e-028 -5.1918e-017i %v的行列式接近0, 特征向量线性相关，不可对角化>> [v,d]=jordan(a)
v =
1 0 1
1 0 0
1 -1 0
d =
1 1 0
0 1 1
0 0 1 %jordan标准形不是对角的，所以不可对角化
%Exercise 7(3)
>> A=[5 7 6 5;7 10 8 7;6 8 10 9;5 7 9 10]
A =
5 7
6 5
7 10 8 7
6 8 10 9
5 7 9 10
>> [v,d]=eig(A)
v =
0.8304 0.0933 0.3963 0.3803
-0.5016 -0.3017 0.6149 0.5286
-0.2086 0.7603 -0.2716 0.5520
0.1237 -0.5676 -0.6254 0.5209
d =
0.0102 0 0 0
0 0.8431 0 0
0 0 3.8581 0
0 0 0 30.2887
>> inv(v)*A*v
ans =
0.0102 0.0000 -0.0000 0.0000
0.0000 0.8431 -0.0000 -0.0000
-0.0000 0.0000 3.8581 -0.0000
-0.0000 -0.0000 0 30.2887
%本题用jordan不行, 原因未知
%Exercise 7(4)参考6(4)和7(1), 略
%Exercise 8 只有(3)对称, 且特征值全部大于零, 所以是正定矩阵.
%Exercise 9(1)
>> a=[4 -3 1 3;2 -1 3 5;1 -1 -1 -1;3 -2 3 4;7 -6 -7 0]
>> rank(a)
ans =
3
>> rank(a(1:3,:))
ans =
2
>> rank(a([1 2 4],:)) %1,2,4行为最大无关组
ans =
3
>> b=a([1 2 4],:)';c=a([3 5],:)';
>> b\c %线性表示的系数
ans =
0.5000 5.0000
-0.5000 1.0000
0 -5.0000
%Exercise 10
>> a=[1 -2 2;-2 -2 4;2 4 -2]
>> [v,d]=eig(a)
v =
0.3333 0.9339 -0.1293
0.6667 -0.3304 -0.6681
-0.6667 0.1365 -0.7327
d =
-7.0000 0 0
0 2.0000 0
0 0 2.0000
>> v'*v
1.0000 0.0000 0.0000
0.0000 1.0000 0
0.0000 0 1.0000 %v确实是正交矩阵
%Exercise 11
%设经过6个电阻的电流分别为i1, ..., i6. 列方程组如下
%20-2i1=a; 5-3i2=c; a-3i3=c; a-4i4=b; c-5i5=b; b-3i6=0;
%i1=i3+i4;i5=i2+i3;i6=i4+i5;
%计算如下
>> A=[1 0 0 2 0 0 0 0 0;0 0 1 0 3 0 0 0 0;1 0 -1 0 0 -3 0 0 0; 1 -1 0 0 0 0 -4 0 0;
0 -1 1 0 0 0 0 -5 0;0 1 0 0 0 0 0 0 -3; 0 0 0 1 0 -1 -1 0 0;0 0 0 0 -1 -1 0 1 0;
0 0 0 0 0 0 -1 -1 1];
>>b=[20 5 0 0 0 0 0 0 0]'; A\b
ans =
13.3453
6.4401
8.5420
3.3274
-1.1807
1.6011
1.7263
0.4204
2.1467
%Exercise 12
>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0];
>> left=sum(eig(A)), right=sum(trace(A))
left =
6.0000
right =
6
>> left=prod(eig(A)), right=det(A) %原题有错, (-1)^n应删去
left =
27.0000
right =
27
>> fA=(A-p(1)*eye(3,3))*(A-p(2)*eye(3,3))*(A-p(3)*eye(3,3))
fA =
1.0e-012 *
0.0853 0.1421 0.0284
0.1421 0.1421 0
-0.0568 -0.1137 0.1705
>> norm(fA) %f(A)范数接近0
2.9536e-013
第四章
%Exercise 1(1)
roots([1 1 1])
%Exercise 1(2)
roots([3 0 -4 0 2 -1])
%Exercise 1(3)
p=zeros(1,24);
p([1 17 18 22])=[5 -6 8 -5];
roots(p)
%Exercise 1(4)
p1=[2 3];
p2=conv(p1, p1);
p3=conv(p1, p2);
p3(end)=p3(end)-4; %原p3最后一个分量-4
roots(p3)
%Exercise 2
fun=inline('x*log(sqrt(x^2-1)+x)-sqrt(x^2-1)-0.5*x');
fzero(fun,2)
%Exercise 3
fun=inline('x^4-2^x');
fplot(fun,[-2 2]);grid on;
fzero(fun,-1),fzero(fun,1),fminbnd(fun,0.5,1.5)
%Exercise 4
fun=inline('x*sin(1/x)','x');
fplot(fun, [-0.1 0.1]);
x=zeros(1,10);for i=1:10, x(i)=fzero(fun,(i-0.5)*0.01);end;
x=[x,-x]
%Exercise 5
fun=inline('[9*x(1)^2+36*x(2)^2+4*x(3)^2-36;x(1)^2-2*x(2)^2-20*x(3);16*x(1)-x(1)^3-2* x(2)^2-16*x(3)^2]','x');
[a,b,c]=fsolve(fun,[0 0 0])
%Exercise 6
fun=@(x)[x(1)-0.7*sin(x(1))-0.2*cos(x(2)),x(2)-0.7*cos(x(1))+0.2*sin(x(2))];
[a,b,c]=fsolve(fun,[0.5 0.5])
%Exercise 7
clear; close; t=0:pi/100:2*pi;
x1=2+sqrt(5)*cos(t); y1=3-2*x1+sqrt(5)*sin(t);
x2=3+sqrt(2)*cos(t); y2=6*sin(t);
plot(x1,y1,x2,y2); grid on; %作图发现4个解的大致位置，然后分别求解
y1=fsolve('[(x(1)-2)^2+(x(2)-3+2*x(1))^2-5,2*(x(1)-3)^2+(x(2)/3)^2-4]',[1.5,2])
y2=fsolve('[(x(1)-2)^2+(x(2)-3+2*x(1))^2-5,2*(x(1)-3)^2+(x(2)/3)^2-4]',[1.8,-2])
y3=fsolve('[(x(1)-2)^2+(x(2)-3+2*x(1))^2-5,2*(x(1)-3)^2+(x(2)/3)^2-4]',[3.5,-5])
y4=fsolve('[(x(1)-2)^2+(x(2)-3+2*x(1))^2-5,2*(x(1)-3)^2+(x(2)/3)^2-4]',[4,-4])
%Exercise 8(1)
clear;
fun=inline('x.^2.*sin(x.^2-x-2)');
fplot(fun,[-2 2]);grid on; %作图观察
x(1)=-2;
x(3)=fminbnd(fun,-1,-0.5);
x(5)=fminbnd(fun,1,2);
fun2=inline('-x.^2.*sin(x.^2-x-2)');
x(2)=fminbnd(fun2,-2,-1);
x(4)=fminbnd(fun2,-0.5,0.5);
x(6)=2
feval(fun,x)
%答案: 以上x(1)(3)(5)是局部极小，x(2)(4)(6)是局部极大，从最后一句知道x(1)全局最小，x(2)最大。
%Exercise 8(2)
clear;
fun=inline('3*x.^5-20*x.^3+10');
fplot(fun,[-3 3]);grid on;%作图观察
x(1)=-3;
x(3)=fminsearch(fun,2.5);
fun2=inline('-(3*x.^5-20*x.^3+10)');
x(2)=fminsearch(fun2,-2.5);
x(4)=3;
feval(fun,x)
%Exercise 8(3)
fun=inline('abs(x^3-x^2-x-2)');
fplot(fun,[0 3]);grid on;%作图观察
fminbnd(fun,1.5,2.5)
fun2=inline('-abs(x^3-x^2-x-2)');
fminbnd(fun2,0.5,1.5)
%Exercise 9
close;
x=-2:0.1:1;y=-7:0.1:1;
[x,y]=meshgrid(x,y);
z=y.^3/9+3*x.^2.*y+9*x.^2+y.^2+x.*y+9;
mesh(x,y,z);grid on;%作图观察
fun=inline('x(2)^3/9+3*x(1)^2*x(2)+9*x(1)^2+x(2)^2+x(1)*x(2)+9');
x=fminsearch(fun,[0 0])%求极小值
fun2=inline('-(x(2)^3/9+3*x(1)^2*x(2)+9*x(1)^2+x(2)^2+x(1)*x(2)+9)'); x=fminsearch(fun2,[0 -5])%求极大值
%Exercise 10
clear;t=0:24;
c=[15 14 14 14 14 15 16 18 20 22 23 25 28 ...
31 32 31 29 27 25 24 22 20 18 17 16];
p2=polyfit(t,c,2)
p3=polyfit(t,c,3)
fun=inline('a(1)*exp(a(2)*(t-14).^2)','a','t');
a=lsqcurvefit(fun,[0 0],t,c)%初值可以试探
f=feval(fun, a,t)
norm(f-c)%拟合效果
plot(t,c,t,f) %作图检验
fun2=inline('b(1)*sin(pi/12*t+b(2))+20','b','t');%原题修改f(x)+20
b=lsqcurvefit(fun2,[0 0],t,c)
figure
f2=feval(fun2, b,t)
norm(f2-c)%拟合效果
plot(t,c,t,f2) %作图检验
%Exercise 11
fun=inline('(1-x)*sqrt(10.52+x)-3.06*x*sqrt(1+x)*sqrt(5)');
x=fzero(fun, 0, 1)
%Exercise 12
r=5.04/12/100;N=20*12;
x=7500*180 %房屋总价格
y=x*0.3 %首付款额
x0=x-y%贷款总额
a=(1+r)^N*r*x0/((1+r)^N-1)%月付还款额
r1=4.05/12/100;x1=10*10000;%公积金贷款
a1=(1+r1)^N*r1*x1/((1+r1)^N-1)
x2=x0-x1%商业贷款
a2=(1+r)^N*r*x2/((1+r)^N-1)
a=a1+a2
%Exercise 13
%列方程th*R^2+(pi-2*th)*r^2-R*r*sin(th)=pi*r^2/2
%化简得sin(2*th)-2*th*cos(2*th)=pi/2
%以下Matlab计算
clear;fun= inline('sin(2*th)-2*th*cos(2*th)-pi/2','th')
th=fsolve(fun,pi/4)
R=20*cos(th)
%Exercise 14
%先在Editor窗口写M函数保存
function x=secant(fname,x0,x1,e)
while abs(x0-x1)>e,
x=x1-(x1-x0)*feval(fname,x1)/(feval(fname,x1)-feval(fname,x0)); x0=x1;x1=x;
end
%再在指令窗口
fun=inline('x*log(sqrt(x^2-1)+x)-sqrt(x^2-1)-0.5*x');
secant(fun,1,2,1e-8)
%Exercise 15
%作系数为a,初值为xo,从第m步到第n步迭代过程的M函数：function f=ex4_15fun(a,x0,m,n)
x(1)=x0; y(1)=a*x(1)+1;x(2)=y(1);
if m<2, plot([x(1),x(1),x(2)],[0,y(1),y(1)]);hold on; end
for i=2:n
y(i)=a*x(i)+1; x(i+1)=y(i);
if i>m, plot([x(i),x(i),x(i+1)],[y(i-1),y(i),y(i)]); end
end
hold off;
%M脚本文件
subplot(2,2,1);ex4_15fun(0.9,1,1,20);
subplot(2,2,2);ex4_15fun(-0.9,1,1,20);
subplot(2,2,3);ex4_15fun(1.1,1,1,20);
subplot(2,2,4);ex4_15fun(-1.1,1,1,20);
%Exercise 16
%设夹角t, 问题转化为min f=5/sin(t)+10/cos(t)
%取初始值pi/4, 计算如下
fun=@(t)5/sin(t)+10/cos(t);
[t,f]=fminsearch(fun, pi/4)
t =
0.6709
f =
20.8097
%Exercise 17
%提示：x(k+2)=f(x(k))=a^2*x(k)*(1-x(k))*(1-a*x(k)*(1-x(k))) %计算平衡点x
%|f'(x)|<1则稳定
%Exercise 18
%先写M文件
function f=ex4_18(a,x0,n)
x=zeros(1,n);y=x;
x(1)=x0;
y(1)=a*x(1)+1;
x(2)=y(1);
plot([x(1),x(1),x(2)],[0,y(1),y(1)],'r');
hold on;
for i=2:n
y(i)=a*x(i)+1;
x(i+1)=y(i);
plot([x(i),x(i),x(i+1)],[y(i-1),y(i),y(i)])
end
hold off;
%再执行指令
>> ex4_18(0.9,1,20)
>> ex4_18(-0.9,1,20)
>> ex4_18(1.1,1,20)
>> ex4_18(-1.1,1,20)
%Exercise 19
clear; close; x(1)=0; y(1)=0;
for k=1:3000
x(k+1)=1+y(k)-1.4*x(k)^2; y(k+1)=0.3*x(k);
end
plot(x(1000:1500),y(1000:1500),'+g');hold on
plot(x(1501:2000),y(1501:2000),'.b');
plot(x(2001:2500),y(2001:2500),'*y');
plot(x(2501:3001),y(2501:3001),'.r');
数学软件MATLAB实验作业
数学软件与数学实验作业 一.《数学软件》练习题（任选12题，其中19－24题至少选2题）： 3.对下列各式进行因式分解. (1). syms x y >> factor(x^5-x^3) (2). syms x y >> factor(x^4-y^4) (3). syms x >> factor(16-x^4) (4). syms x >> factor(x^3-6*x^2+11*x-6) (5). syms x y >> factor((x+y)^2-10*(x+y)+25) (6). syms x y >> factor(x^2/4+x*y+y^2) (7). syms x y a b >> factor(3*a*x+4*b*y+4*a*y+3*b*x) (8). syms x >> factor(x^4+4*x^3-19*x^2-46*x+120) 5.解下列方程或方程组. (1).solve('(y-3)^2-(y+3)^3=9*y*(1-2*y)') (2). solve('3*x^2+5*(2*x+1)') (3). solve('a*b*x^2+(a^4+b^4)*x+a^3*b^3','x') (4). solve('x^2-(2*m+1)*x+m^2+m','x') (5). [x,y]=solve('4*x^2-9*y^2=15','2*x-3*y=15') 6.计算极限. (1). syms x f=(exp(x)-exp(-x))/sin(x); limit(f,x,0) (2) syms x >> f=(x/(x-1)-1/log(x)); >> limit(f,x,1) (3). syms x >> f=(1-cos(x))/x^2; >> limit(f,x,0)
Matlab数学实验报告一
数学软件课程设计 题目非线性方程求解 班级数学081 姓名曹曼伦
实验目的：用二分法与Newton迭代法求解非线性方程的根； 用Matlab函数solve、fzero、fsolve求解非线性方程（组）的解。 编程实现二分法及Newton迭代法； 学会使用Matlab函数solve、fzero、fsolve求解非线性方程（组）的解。 通过实例分别用二分法及迭代法解非线性方程组并观察收敛速度。 实验内容： 比较求exp(x)+10*x-2的根的计算量。(要求误差不超过十的五次方） (1)在区间（0，1)内用二分法； (2)用迭代法x=(2-exp(x))/10，取初值x=0 。 试验程序 (1)二分法: format long syms x s=exp(x)+10*x-2 a=0; b=1; A=subs(s,a) B=subs(s,b) f=A*B %若f<0，则为由根区间 n=0; stop=1.0e-5; while f<0&abs(a-b)>=stop&n<=100; Xk=(a+b)/2; %二分 M= subs(s, Xk); if M* A<0 symbol=1 %若M= subs(s, Xk)为正，则与a二分 b= Xk else symbol=0 % 若M= subs(s, Xk)为负，则与b二分 a= Xk end n=n+1 end Xk n (2)牛顿迭代法； format long
syms x s= (2-exp(x))/10; %迭代公式 f=diff(s); x=0; %迭代初值 a=subs(f,x); %判断收敛性(a是否小于1) s=(2-exp(x))/10; stop=1.0e-5; %迭代的精度 n=0; while a<1&abs(s-x)>=stop&n<=100; x=s %迭代 s=(2-exp(x))/10; n=n+1 end 实验结果： （1）二分法： symbol =1 b =0.50000000000000 n =1 symbol =1 b =0.25000000000000 n =2 symbol =1 b =0.12500000000000 n =3 symbol =0 a =0.06250000000000 n =4 symbol =1 b =0.09375000000000 n =5 symbol =0 a =0.07812500000000 n =6 symbol =1 b =0.09054565429688 n =15 symbol =1 b =0.09053039550781 n =16 symbol =0 a =0.09052276611328 n =17 Xk =0.09052276611328 n =17 （2）迭代法 由x =0.10000000000000 n =1 x =0.08948290819244 n =2 x =0.09063913585958 n =3 x =0.09051261667437 n =4 x =0.09052646805264 n =5 试验结果可见用二分法需要算17次，而用迭代法求得同样精度的解仅用5次，但由于迭代法一般只具有局部收敛性，因此通常不用二分法来求得非线性方程的精确解，而只用它求得根的一个近似解，再用收敛速度较快的迭代法求得其精确解。
MATLAB实验练习题(计算机)-南邮-MATLAB-数学实验大作业答案
“”练习题 要求：抄题、写出操作命令、运行结果，并根据要求，贴上运行图。 1、求230x e x -=的所有根。（先画图后求解）（要求贴图） >> ('(x)-3*x^2',0) = -2*(-1/6*3^(1/2)) -2*(-11/6*3^(1/2)) -2*(1/6*3^(1/2)) 3、求解下列各题： 1）30 sin lim x x x x ->- >> x;
>> (((x))^3) = 1/6 2） (10)cos ,x y e x y =求 >> x; >> ((x)*(x),10) = (-32)*(x)*(x) 3）2 1/2 0(17x e dx ?精确到位有效数字） >> x; >> ((((x^2),0,1/2)),17) =
0.54498710418362222 4）4 2 254x dx x +? >> x; >> (x^4/(25^2)) = 125*(5) - 25*x + x^3/3 5）求由参数方程arctan x y t ??=? =??dy dx 与二阶导 数22 d y dx 。 >> t; >> ((1^2))(t); >> ()() = 1
6）设函数(x)由方程e所确定，求y′(x)。>> x y; *(y)(1); >> ()() = (x + (y)) 7） sin2 x e xdx +∞- ? >> x; >> ()*(2*x); >> (y,0) = 2/5
8） 08x =展开（最高次幂为） >> x (1); taylor(f,0,9) = - (429*x^8)/32768 + (33*x^7)/2048 - (21*x^6)/1024 + (7*x^5)/256 - (5*x^4)/128 + x^3/16 - x^2/8 + 2 + 1 9） 1sin (3)(2)x y e y =求 >> x y; >> ((1)); >> ((y,3),2) =
MATLAB数学实验第二版答案(胡良剑)
数学实验答案 Chapter 1 Page20,ex1 (5) 等于[exp(1),exp(2);exp(3),exp(4)] (7) 3=1*3, 8=2*4 (8) a为各列最小值，b为最小值所在的行号 (10) 1>=4,false, 2>=3,false, 3>=2, ture, 4>=1,ture (11) 答案表明：编址第2元素满足不等式(30>=20)和编址第4元素满足不等式(40>=10) (12) 答案表明：编址第2行第1列元素满足不等式(30>=20)和编址第2行第2列元素满足不等式(40>=10) Page20, ex2 (1)a, b, c的值尽管都是1，但数据类型分别为数值，字符，逻辑，注意a与c相等，但他们不等于b (2)double(fun)输出的分别是字符a,b,s,(,x,)的ASCII码 Page20,ex3 >> r=2;p=0.5;n=12; >> T=log(r)/n/log(1+0.01*p) Page20,ex4 >> x=-2:0.05:2;f=x.^4-2.^x; >> [fmin,min_index]=min(f) 最小值最小值点编址 >> x(min_index) ans = 0.6500 最小值点 >> [f1,x1_index]=min(abs(f)) 求近似根--绝对值最小的点 f1 = 0.0328 x1_index = 24 >> x(x1_index) ans = -0.8500 >> x(x1_index)=[];f=x.^4-2.^x; 删去绝对值最小的点以求函数绝对值次小的点 >> [f2,x2_index]=min(abs(f)) 求另一近似根--函数绝对值次小的点 f2 = 0.0630 x2_index = 65 >> x(x2_index) ans = 1.2500
山东建筑大学数学实验期末作业matlab
数学实验 期 末 作 业 学号： 班级： 姓名：
1. 求函数x x y 2sin 3=的5阶导数。 2. 使用sparse 命令描述? ? ???? ? ? ??30001 020******* 01020 10003。 3. 求解边值问题 1)0(,0)0(,34,43==+-=+=g f g f dx dg g f dx df 。 4. 建立函数1 2sin )(3-=x x f x 的M-文件，并计算)2(f 和)10(f 。 5. 计算二重积分dy dx x y ??211 0][。 6. 已知数列满足2,11 01=+= +a ka a k k ，求5a ，并要求最后结果分别以小数点后两位和有理数这两种数据显示格式输出。
7. 大约在1500年前，《孙子算经》中就记载了这个有趣的问题：“今有鸡兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问鸡兔各几何？”请根据你的思路编程求解。 8. 绘制以下方程所表示的图形。 （1）x x y -=23 2 （2）y z cos =绕z 轴的旋转曲面 （3）)40(,) 2sin(sin )]2cos(4[cos )]2cos(4[π<
10.根据中华人民共和国个人所得税法规定：公民的个人工资、薪金应依法缴纳个人所得税。所得税计算办法为：在每个人的月收入中超过2000元以上的部分应该纳税，这部分收入称为应纳税所得额。应纳税所得额实行分段累计税率，按下列税率表计算： 个人所得税税率表： 等级全月应纳税所得额税率（%） 1 不超过500元的部分 5 2 超过500元，不到2000元的部分10 3 超过2000元，不到5000元的部分15 4 超过5000元，不到20000元的部分20 5 超过20000元，不到40000元的部分25 6 超过40000元，不到60000元的部分30 7 超过60000元，不到80000元的部分35 8 超过80000元，不到100000元的部分40 9 超过100000元的部分45 若某人的工资是x元，试建立税款y与收入x之间的M-文件，并要求程序运行时可以告知操作者“please input the number of your wage”。
高等数学MATLAB实验三 不定积分、定积分及其应用 实验指导书
实验三 不定积分、定积分及其应用 【实验类型】验证性 【实验学时】2学时 【实验目的】 1．掌握用MA TLAB 求函数不定积分、定积分的方法； 2．理解定积分的概念及几何意义； 3．掌握定积分的应用； 【实验内容】 1．熟悉利用MATLAB 计算不定积分的命令、方法； 2．通过几何与数值相结合的方法演示定积分的概念和定积分的几何意义； 【实验目的】 1．掌握利用MATLAB 计算不定积分的命令、方法； 2．通过几何与数值相结合的方法演示定积分的概念和定积分的几何意义； 3．掌握利用MATLAB 计算定积分、广义积分的命令、方法； 4．掌握利用MA TLAB 计算有关定积分应用的各种题型，包括平面图形的面积、旋转体的体积、平面曲线的弧长等； 【实验前的预备知识】 1．原函数与不定积分的概念； 2．不定积分的换元法和分部积分法； 3．定积分的概念； 4．微积分基本公式； 5．广义积分的敛散性及计算方法； 6．利用定积分计算平面图形的面积； 7．利用定积分计算旋转体的体积； 8．利用定积分计算平面曲线的弧长； 【实验方法或步骤】 一、实验使用的MATLAB 函数 1．int( f (x ) , x )； 求()f x 的不定积分； 2．int( f (x ), x , a , b )；求()f x 在[,]a b 上的定积分；
3．int( f (x ) , x , -inf, inf )；计算广义积分()d f x x ∞ -∞?； 4．solve('eqn1','eqn2',...,'eqnN','var1,var2,...,varN')；求解n 元方程组； 二、实验指导 例1 计算不定积分cos 2x e xdx ? 。 输入命令： syms x; int(exp(x)*cos(2*x),x) 运行结果： ans = 1/5*exp(x)*cos(2*x)+2/5*exp(x)*sin(2*x) 例2 计算不定积分 。 输入命令： syms x; int(1/(x^4*sqrt(1+x^2))) 运行结果： ans = -1/3/x^3*(1+x^2)^(1/2)+2/3/x*(1+x^2)^(1/2) 例3 以几何图形方式演示、理解定积分()b a f x dx ?概念，并计算近似值。 先将区间[,]a b 任意分割成n 份，为保证分割加细时，各小区间的长度趋于0，在取分点时，让相邻两分点的距离小于2()/b a n -，分点取为()()/i i x a i u b a n =++-（[0,1]i u ∈为随机数），在每一区间上任取一点1()i i i i i c x v x x +=+-（[0,1]i v ∈为随机数）作积分和进行计算，程序如下： function juxs(fname,a,b,n) % 定积分概念演示，随机分割、 随机取近似，并求近似值 xi(1)=a; xi(n+1)=b; for i=1:n-1 xi(i+1)=a+(i+rand(1))*(b-a)/n; end
MATLAB实验报告
实验一 MATLAB 环境的熟悉与基本运算 一、实验目的及要求 1．熟悉MATLAB 的开发环境； 2．掌握MATLAB 的一些常用命令； 3．掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。 二、实验内容 1.熟悉MATLAB 的开发环境： ① MATLAB 的各种窗口： 命令窗口、命令历史窗口、工作空间窗口、当前路径窗口。 ②路径的设置： 建立自己的文件夹，加入到MATLAB 路径中，并保存。 设置当前路径，以方便文件管理。 2.学习使用clc 、clear ，了解其功能和作用。 3.矩阵运算： 已知:A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求:A*B 、A.*B ，并比较结果。 4.使用冒号选出指定元素: 已知:A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; 求:A 中第3列前2个元素；A 中所有列第2，3行的元素； 5.在MATLAB 的命令窗口计算: 1) )2sin(π 2) 5.4)4.05589(÷?+ 6.关系及逻辑运算 1)已知:a=[5:1:15]; b=[1 2 8 8 7 10 12 11 13 14 15]，求: y=a==b ，并分析结果 2)已知:X=[0 1;1 0]; Y=[0 0;1 0]，求: x&y+x>y ，并分析结果 7.文件操作 1)将0到1000的所有整数，写入到D 盘下的文件 2)读入D 盘下的文件，并赋给变量num
8.符号运算 1)对表达式f=x 3 -1 进行因式分解 2)对表达式f=（2x 2*(x+3)-10)*t ，分别将自变量x 和t 的同类项合并 3）求 3(1)x dz z +? 三、实验报告要求 完成实验内容的3、4、5、6、7、8，写出相应的程序、结果
matlab数学实验报告5
数学实验报告 制作成员班级学号 2011年6月12日
培养容器温度变化率模型 一、实验目的 利用matlab软件估测培养容器温度变化率 二、实验问题 现在大棚技术越来越好，能够将温度控制在一定温度范围内。为利用这种优势，实验室现在需要培植某种适于在8.16℃到10.74℃下能够快速长大的甜菜品种。为达到实验所需温度，又尽可能地节约成本，研究所决定使用如下方式控制培养容器的温度：1，每天加热一次或两次，每次约两小时； 2，当温度降至8.16℃时，加热装置开始工作；当温度达到10.74℃时，加热装置停止工作。 已知实验的时间是冬天，实验室为了其它实验的需要已经将实验室的温度大致稳定在0℃。下表记录的是该培养容器某一天的温度 时间(h)温度（℃）时间（h）温度（℃）09.68 1.849.31 0.929.45 2.959.13 3.878.981 4.989.65 4.988.811 5.909.41 5.908.691 6.839.18 7.008.5217.938.92 7.938.3919.048.66 8.978.2219.968.43 9.89加热装置工作20.848.22 10.93加热装置工作22.02加热装置工作10.9510.8222.96加热装置工作12.0310.5023.8810.59 12.9510.2124.9910.35 13.889.9425.9110.18 三、建立数学模型 1，分析：由物理学中的傅利叶传热定律知温度变化率只取决于温度
差，与温度本身无关。因为培养容器最低温度和最高温度分别是：8.16℃和10.74℃；即最低温度差和最高温度差分别是：8.16℃和10.74℃。而且，16.8/74.10≈1.1467，约为1，故可以忽略温度对温度变化率的影响2， 将温度变化率看成是时间的连续函数，为计算简单，不妨将温度变化率定义成单位时间温度变化的多少，即温度对时间连续变化的绝对值（温度是下降的），得到结果后再乘以一系数即可。 四、问题求解和程序设计流程1）温度变化率的估计方法 根据上表的数据，利用matlab 做出温度-时间散点图如下： 下面计算温度变化率与时间的关系。由图选择将数据分三段，然后对每一段数据做如下处理：设某段数据为{(0x ,0y ),(1x ,1y ),(2x , 2y ),…,(n x ,n y )},相邻数据中点的平均温度变化率采取公式： 温度变化率=（左端点的温度-右端点的温度）/区间长度算得即：v( 2 1i i x x ++)=(1+-i i y y )/(i i x x - +1). 每段首尾点的温度变化率采用下面的公式计算：v(0x )=(30y -41y +2y )/(2x -0x )v(n x )=(3n y -41+n y +2+n y )/(n x -2-n x )
MATLAB数学实验100例题解
一元函数微分学 实验1 一元函数的图形（基础实验） 实验目的 通过图形加深对函数及其性质的认识与理解, 掌握运用函数的图形来观察和分析 函数的有关特性与变化趋势的方法,建立数形结合的思想; 掌握用Matlab 作平面曲线图性的方法与技巧. 初等函数的图形 2 作出函数x y tan =和x y cot =的图形观察其周期性和变化趋势. 解：程序代码： >> x=linspace(0,2*pi,600); t=sin(x)./(cos(x)+eps); plot(x,t);title('tan(x)');axis ([0,2*pi,-50,50]); 图象： 程序代码： >> x=linspace(0,2*pi,100); ct=cos(x)./(sin(x)+eps); plot(x,ct);title('cot(x)');axis ([0,2*pi,-50,50]); 图象： cot(x) 4在区间]1,1[-画出函数x y 1 sin =的图形. 解：程序代码： >> x=linspace(-1,1,10000); y=sin(1./x); plot(x,y); axis([-1,1,-2,2]) 图象：
二维参数方程作图 6画出参数方程???==t t t y t t t x 3cos sin )(5cos cos )(的图形： 解：程序代码： >> t=linspace(0,2*pi,100); plot(cos(t).*cos(5*t),sin(t).*cos(3*t)); 图象： 极坐标方程作图 8 作出极坐标方程为10/t e r =的对数螺线的图形. 解：程序代码： >> t=0:0.01:2*pi; r=exp(t/10); polar(log(t+eps),log(r+eps)); 图象： 90270 分段函数作图 10 作出符号函数x y sgn =的图形. 解：
南邮MATLAB数学实验答案(全)
第一次练习 教学要求：熟练掌握Matlab 软件的基本命令和操作，会作二维、三维几何图形，能够用Matlab 软件解决微积分、线性代数与解析几何中的计算问题。 补充命令 vpa(x,n) 显示x 的n 位有效数字，教材102页 fplot(‘f(x)’,[a,b]) 函数作图命令，画出f(x)在区间[a,b]上的图形 在下面的题目中m 为你的学号的后3位（1-9班）或4位（10班以上） 1.1 计算30sin lim x mx mx x →-与3 sin lim x mx mx x →∞- syms x limit((902*x-sin(902*x))/x^3) ans = 366935404/3 limit((902*x-sin(902*x))/x^3,inf) ans = 0 1.2 cos 1000 x mx y e =，求''y syms x diff(exp(x)*cos(902*x/1000),2) ans = (46599*cos((451*x)/500)*exp(x))/250000 - (451*sin((451*x)/500)*exp(x))/250 1.3 计算 22 11 00 x y e dxdy +?? dblquad(@(x,y) exp(x.^2+y.^2),0,1,0,1) ans = 2.1394 1.4 计算4 2 2 4x dx m x +? syms x int(x^4/(902^2+4*x^2)) ans = (91733851*atan(x/451))/4 - (203401*x)/4 + x^3/12 1.5 (10)cos ,x y e mx y =求 syms x diff(exp(x)*cos(902*x),10) ans = -356485076957717053044344387763*cos(902*x)*exp(x)-3952323024277642494822005884*sin(902*x)*exp(x) 1.6 0x =的泰勒展式(最高次幂为4).
实验一B Matlab基本操作与微积分计算
实验一Matlab基本操作与微积分计算 实验目的 1.进一步理解导数概念及其几何意义. 2.学习matlab的求导命令与求导法. 3.通过本实验加深理解积分理论中分割、近似、求和、取极限的思想方法. 4.学习并掌握用matlab求不定积分、定积分、二重积分、曲线积分的方法. 5.学习matlab命令sum、symsum与int. 实验内容 一、变量 1、变量 MA TLAB中变量的命名规则是: （1）变量名必须是不含空格的单个词; （2）变量名区分大小写; （3）变量名最多不超过19个字符; （4）变量名必须以字母打头,之后可以是任意字母、数字或下划线,变量名中不允许使用标点符号. 1、创建简单的数组 x=[a b c d e f ]创建包含指定元素的行向量 x=first:step: last创建从first起,逐步加step计数,last结束的行向量, step缺省默认值为1 x=linspace(first,last,n）创建从first开始,到last结束,有n个元素的行向量 x=logspace(first,last,n）创建从first开始,到last结束,有n个元素的对数分隔行向量. 注:以空格或逗号分隔的元素指定的是不同列的元素,而以分号分隔的元素指定了不同行的元素. 2、数组元素的访问 （1）访问一个元素: x(i)表示访问数组x的第i个元素. （2）访问一块元素: x(a :b :c)表示访问数组x的从第a个元素开始,以步长为b到第c个元素（但
不超过c）,b可以为负数,b缺损时为1. （3）直接使用元素编址序号: x ([a b c d]) 表示提取数组x的第a、b、c、d个元素构成一个新的数组[x (a) x (b) x(c) x(d)]. 3、数组的运算 （1）标量-数组运算 数组对标量的加、减、乘、除、乘方是数组的每个元素对该标量施加相应的加、减、乘、除、乘方运算. 设:a=[a1,a2,…,an], c=标量, 则: a+c=[a1+c,a2+c,…,an+c] a .*c=[a1*c,a2*c,…,an*c] a ./c= [a1/c,a2/c,…,an/c](右除） a .\c= [c/a1,c/a2,…,c/an] (左除） a .^c= [a1^c,a2^c,…,an^c] c .^a= [c^a1,c^a2,…,c^an] （2）数组-数组运算 当两个数组有相同维数时,加、减、乘、除、幂运算可按元素对元素方式进行的,不同大小或维数的数组是不能进行运算的. 设:a=[a1,a2,…,an], b=[b1,b2,…,bn], 则: a +b= [a1+b1,a2+b2,…,an+bn] a .*b= [a1*b1,a2*b2,…,an*bn] a ./b= [a1/b1,a2/b2,…,an/bn] a .\b=[b1/a1,b2/a2,…,bn/an] a .^b=[a1^b1,a2^b2,…,an^bn] 三、矩阵 1、矩阵的建立 矩阵直接输入:从“[ ” 开始,元素之间用逗号“,”(或空格),行之间用分号“;”(或回车),用“ ]”结束. 特殊矩阵的建立: a=[ ] 产生一个空矩阵,当对一项操作无结果时,返回空矩阵,空矩阵的大小为零. b=zeros (m,n) 产生一个m行、n列的零矩阵 c=ones (m,n) 产生一个m行、n列的元素全为1的矩阵 d=eye (m,n) 产生一个m行、n列的单位矩阵 eye (n) %生成n维的单位向量 eye (size (A)) %生成与A同维的单位阵 2、矩阵中元素的操作 （1）矩阵A的第r行A（r,:） （2）矩阵A的第r列A（:,r） （3）依次提取矩阵A的每一列,将A拉伸为一个列向量A（:） （4）取矩阵A的第i1~i2行、第j1~j2列构成新矩阵:A(i1:i2, j1:j2) （5）以逆序提取矩阵A的第i1~i2行,构成新矩阵:A(i2:-1:i1,:） （6）以逆序提取矩阵A的第j1~j2列,构成新矩阵:A(:, j2:-1:j1 ） （7）删除A的第i1~i2行,构成新矩阵:A(i1:i2,:)=[ ] （8）删除A的第j1~j2列,构成新矩阵:A(:, j1:j2)=[ ] （9）将矩阵A和B拼接成新矩阵:[A B];[A;B] 3、矩阵的运算 （1）标量-矩阵运算同标量-数组运算. （2）矩阵-矩阵运算 a. 元素对元素的运算,同数组-数组运算.(A/B %A右除B; B\A%A左除B) b. 矩阵运算: 矩阵加法:A+B 矩阵乘法:A*B 方阵的行列式:det（A） 方阵的逆:inv（A）
matlab实验报告
Matlab实验报告 ——定积分的近似计算 学生姓名： 学号： 专业：数学与应用数学专业
数学实验报告 实验序号:1001114030 日期：2012年10月20日 班级应一姓名陈璐学号1001114030 实验名称：定积分的近似运算 问题背景描述： 利用牛顿—莱布尼茨公式虽然可以精确地计算定积分的值，但它仅适合于被积分函数的原函数能用初等函数表达出来的情形。如果这点办不到或不容易办到， 这就有必要考虑近似计算的方法。在定积分的很多应用问题中，被积函数甚至没 有解析表达式，可能只是一条实验记录曲线，或者是一组离散的采样值，这时只 能应用近似方法去计算相应的定积分。 实验目的： 本实验将主要研究定积分的三种近似计算算法：矩形法、梯形法、抛物线发。对于定积分的近似数值计算，Matlab有专门函数可用。 实验原理与数学模型： 1.sum（a）：求数组a的和。 2.format long：长格式，即屏幕显示15位有效数字。 3.double（）：若输入的是字符则转化为相应的ASCII码；若输入的是整型数之则转化为 相应的实型数值。 4.quad（）：抛物线法求数值积分。格式：quad（fun，a，b）。此处的fun是函数，并且
为数值形式，所以使用*、/、^等运算时要在其前加上小数点。 5.trapz():梯形法求数值积分。格式：trapz（x，y）。其中x为带有步长的积分区间;y为数 值形式的运算。 6.fprintf（文件地址，格式，写入的变量）：把数据写入指定文件。 7.syms 变量1变量2……：定义变量为符号。 8.sym（'表达式'）：将表达式定义为符号。 9.int（f，v，a，b）：求f关于v积分，积分区间由a到b。 10.subs（f，'x'，a）：将a的值赋给符号表达式f中的x，并计算出值。若简单地使用subs （f），则将f的所有符号变量用可能的数值代入，并计算出值。 实验所用软件及版本：Matlab 7.0.1
MATLAB数学实验报告
Matlab 数学实验报告
一、实验目的 通过以下四组实验,熟悉MATLAB的编程技巧,学会运用MATLAB的一些主要功能、命令，通过建立数学模型解决理论或实际问题。了解诸如分岔、混沌等概念、学会建立Malthu模型和Logistic 模型、懂得最小二乘法、线性规划等基本思想。 二、实验内容 2.1实验题目一 2.1.1实验问题 Feigenbaum曾对超越函数y=λsin(πｘ)（λ为非负实数）进行了分岔与混沌的研究，试进行迭代格式x k+1=λsin(πx k),做出相应的Feigenbaum图 2.1.2程序设计 clear;clf; axis([0,4,0,4]); hold on for r=0:0.3:3.9 x=[0.1]; for i=2:150 x(i)=r*sin(3.14*x(i-1)); end pause(0.5) for i=101:150
plot(r,x(i),'k.'); end text(r-0.1,max(x(101:150))+0.05,['\it{r}=',num2str(r)]) end 加密迭代后 clear;clf; axis([0,4,0,4]); hold on for r=0:0.005:3.9 x=[0.1];
for i=2:150 x(i)=r*sin(3.14*x(i-1)); end pause(0.1) for i=101:150 plot(r,x(i),'k.'); end end 运行后得到Feigenbaum图
2.2实验题目二 2.2.1实验问题 某农夫有一个半径10米的圆形牛栏，长满了草。他要将一头牛拴在牛栏边界的桩栏上，但只让牛吃到一半草，问拴牛鼻子的绳子应为多长？ 2.2.2问题分析 如图所示，E为圆ABD的圆心，AB为拴牛的绳子，圆ABD为草场，区域ABCD为牛能到达的区域。问题要求区域ABCD等于圆ABC 的一半，可以设BC等于x,只要求出∠a和∠b就能求出所求面积。先计算扇形ABCD的面积，2a÷π×πx2=2aπ2，再求AB的面积，用扇形ABE的面积减去三角形ABE的面积即可。
MATLAB_实验04 多元函数微积分
实验04 多元函数微积分 一实验目的 (2) 二实验内容 (2) 三实验准备 (2) 四实验方法与步骤 (3) 五练习与思考 (7)
一 实验目的 1 了解多元函数、多元函数积分的基本概念，多元函数的极值及其求法； 2 理解多元函数的偏导数、全微分等概念，掌握积分在计算空间立体体积或表面积等问题中的应用； 3 掌握MATLAB 软件有关求导数的命令； 4 掌握MATLAB 软件有关的命令. 二 实验内容 1 多元函数的偏导数，极值； 2 计算多元函数数值积分； 3计算曲线积分，计算曲面积分. 三 实验准备 1 建立符号变量命令为sym 和syms ，调用格式为: x=sym('x') 建立符号变量x ； syms x y z 建立多个符号变量x ，y ，z ； 2 matlab 求导命令diff 的调用格式: diff(函数(,)f x y ,变量名x) 求(,)f x y 对x 的偏导数 f x ??； diff(函数(,)f x y ,变量名x,n) 求(,)f x y 对x 的n 阶偏导数n n f x ??； 3 matlab 求雅可比矩阵命令jacobian 的调用格式： jacobian([f;g;h],[],,x y z )给出矩阵 f f f x y z g g g x y z h h h x y z ????? ???? ? ???? ???? ? ???? ?????? 4 MATLAB 中主要用int 进行符号积分，常用格式如下： ① int(s)表示求符号表达式s 的不定积分 ② int(s,x)表示求符号表达式s 关于变量x 的不定积分 ③ int(s,a,b)表示求符号表达式s 的定积分，a ，b 分别为积分的上、下限 ④ int(s,x,a,b)表示求符号表达式s 关于变量x 的定积分，a,b 分别为积分的上、下限 5 MATLAB 中主要用trapz,quad,quad8等进行数值积分，常用格式如下： ① trapz(x,y)采用梯形积分法，其中x 是积分区间的离散化向量，y 是与x 同维数的向量、用来表示被积函数. ② quad8('fun',a,b,tol)采用变步长数值积分，其中fun 为被积函数的M 函数名，a,b 分别为积分上、下限，tol 为精度，缺省值为1e-3. ③ dblquad('fun',a,b,c,d)表示求矩形区域的二重数值积分，其中fun 为被积函数的
《数学实验》报告matlab-第五次作业
《数学实验》报告 实验名称 matlab拟合与插值学院机械工程学院 专业班级 姓名 学号
2011年 10月
一、【实验目的】 掌握Matlab关于采用最小二乘法拟合曲线的方法。学会使用matlab求实际中得到数据的插值曲线。 二、【实验任务】 P130第8、10、12题 三、【实验程序】 P130第8题： x=[0.10,0.30,0.40,0.55,0.70,0.80,0.95]; y=[15,18,19,21,22.6,23.8,26]; p1=polyfit(x,y,1); p3=polyfit(x,y,3); p5=polyfit(x,y,5); disp('一阶拟合函数'),f1=poly2str(p1,'x') disp('三阶拟合函数'),f3=poly2str(p3,'x') disp('五阶拟合函数'),f5=poly2str(p5,'x') x1=0.1:0.0017:0.95; y1=polyval(p1,x1); y3=polyval(p3,x1); y5=polyval(p5,x1); plot(x,y,'rp',x1,y1,'--',x1,y3,'k-.',x1,y5); legend('拟合点','一次拟合','三次拟合','七次拟合') P130第10题 x=[10,15,20,25,30]; y=[25.2,29.8,31.2,31.7,29.4]; xi=10:.5:30; yi1=interp1(x,y,xi,'*nearest'); yi2=interp1(x,y,xi,'*linear'); yi3=interp1(x,y,xi,'*spline'); yi4=interp1(x,y,xi,'*cubic'); plot(x,y,'ro',xi,yi1,'--',xi,yi2,'-',xi,yi3,'k.-',xi,yi4,'m:') ,grid on
东华大学MATLAB数学实验第二版答案(胡良剑)
东华大学M A T L A B数学实验第二版答案(胡良 剑) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
数学实验答案 Chapter 1 Page20,ex1 (5) 等于[exp(1),exp(2);exp(3),exp(4)] (7) 3=1*3, 8=2*4 (8) a为各列最小值，b为最小值所在的行号 (10) 1>=4,false, 2>=3,false, 3>=2, ture, 4>=1,ture (11) 答案表明：编址第2元素满足不等式(30>=20)和编址第4元素满足不等式(40>=10) (12) 答案表明：编址第2行第1列元素满足不等式(30>=20)和编址第2行第2列元素满足不等式(40>=10) Page20, ex2 (1)a, b, c的值尽管都是1，但数据类型分别为数值，字符，逻辑，注意a与c 相等，但他们不等于b (2)double(fun)输出的分别是字符a,b,s,(,x,)的ASCII码 Page20,ex3 >> r=2;p=0.5;n=12; >> T=log(r)/n/log(1+0.01*p) Page20,ex4 >> x=-2:0.05:2;f=x.^4-2.^x; >> [fmin,min_index]=min(f) 最小值最小值点编址 >> x(min_index) ans = 0.6500 最小值点 >> [f1,x1_index]=min(abs(f)) 求近似根--绝对值最小的点 f1 = 0.0328 x1_index = 24 >> x(x1_index) ans = -0.8500 >> x(x1_index)=[];f=x.^4-2.^x; 删去绝对值最小的点以求函数绝对值次小的点>> [f2,x2_index]=min(abs(f)) 求另一近似根--函数绝对值次小的点 f2 = 0.0630 x2_index = 65 >> x(x2_index) ans =
matlab数学实验复习题(有答案)
复习题 1、写出3个常用的绘图函数命令 2、inv （A ）表示A 的逆矩阵； 3、在命令窗口健入clc 4、在命令窗口健入 clear 5、在命令窗口健入6、x=-1：0.2：17、det （A ）表示计算A 的行列式的值；8、三种插值方法：拉格朗日多项式插值，分段线性插值，三次样条插值。 9、若A=123456789?? ???????? ，则fliplr （A ）= 321654987?? ???????? A-3=210123456--??????????A ．^2=149162536496481?????? ???? tril （A ）=100450789?? ???????? triu （A ，-1）=123456089??????????diag （A ）=100050009?? ???? ???? A(:,2),=258A(3,:)=369 10、normcdf （1，1，2）=0.5%正态分布mu=1，sigma=2，x=1处的概率 [t,x]=ode45(f,[a,b],x0),中参数的涵义是fun 是求解方程的函数M 文件，[a,b]是输入向量即自变量的围a 为初值，x0为函数的初值，t 为输出指定function 开头；17、二种数值积分的库函数名为：quad;quadl
4 3，4 21、设x ）的功能是作出将X 十等分的直方图 22、interp1([1,2,3],[3,4,5],2.5) Ans=4.5 23、建立一阶微分方程组???+='-='y x t y y x t x 34)(3)(2 的函数M 文件。(做不出来) 二、写出运行结果： 1、>>eye(3，4)=1000 01000010 2、>>size([1,2,3])=1；3 3、设b=round （unifrnd （-5，5，1，4）），则=3 5 2 -5 >>[x,m]=min(b)；x=-5；m=4 ,[x,n]=sort(b) -5 2 3 5 4 3 1 2 mean(b)=1.25，median （b ）=2.5，range （b ）=10 4、向量b 如上题，则 >>any(b),all(b<2),all(b<6) Ans=1 0 1 5、>>[5 6;7 8]>[7 8;5 6]=00 11 6、若1234B ?? =?? ??，则 7、>>diag(diag(B))= 10 04 8、>>[4:-2:1].*[-1,6]=-4 12 9、>>acos(0.5),atan(1) ans= 1.6598 ans= 0.7448 10、>>norm([1,2,3]) Ans=3.3941 11、>>length （[1，3，-1]）=3
MATLAB验练习题(计算机) 南邮 MATLAB 数学实验大作业答案
“MATLAB”练习题 要求：抄题、写出操作命令、运行结果，并根据要求，贴上运行图。 1、求230x e x -=的所有根。（先画图后求解）（要求贴图） >> solve('exp(x)-3*x^2',0) ans = -2*lambertw(-1/6*3^(1/2)) -2*lambertw(-1,-1/6*3^(1/2)) -2*lambertw(1/6*3^(1/2)) 2、求下列方程的根。 1) 5510x x ++= a=solve('x^5+5*x+1',0);a=vpa(a,6)
1.10447+1.05983*i -1.00450+1.06095*i -.199936 -1.00450-1.06095*i 1.10447-1.05983*i 2） 1 sin0 2 x x-=至少三个根 >> fzero('x*sin(x)-1/2', 3) ans = 2.9726 >> fzero('x*sin(x)-1/2',-3) ans = -2.9726 >> fzero('x*sin(x)-1/2',0) ans = -0.7408
3）2sin cos 0x x x -= 所有根 >> fzero('sin(x)*cos(x)-x^2',0) ans = >> fzero('sin(x)*cos(x)-x^2',0.6) ans = 0.7022 3、求解下列各题： 1）3 0sin lim x x x x ->- >> sym x; >> limit((x-sin(x))/x^3) ans = 1/6 2） (10)cos ,x y e x y =求 >> sym x; >> diff(exp(x)*cos(x),10) ans =