数学实验 第四章
2023年大学_数学实验(李尚志著)课后习题答案下载

2023年数学实验(李尚志著)课后习题答案下载数学实验(李尚志著)课后答案下载数学实验是借助数学软件,结合所学的数学知识解决实际问题的一门实践课.本书包括数学软件MATLAB的入门知识,数学建模初步及运用高等数学、线性代数与概率论相关知识的实验内容.亦尝试编写了几个近代数学应用的阅读实验,对利用计算机图示功能解决实际问题安排了相应的实验.实验选材贴近实际,易于上机,并具有一定的趣味性。
数学实验(李尚志著):图书信息点击此处下载数学实验(李尚志著)课后答案数学实验(李尚志著):内容简介书名:数学ISBN: 9787030154620开本:16开定价: 22.00元数学实验(李尚志著):图书目录绪论第1章MATLAB简介与入门1.1简介1.2应用人门1.3MATLAB的语言程序设计简介 1.4特殊量与常用函数1.5图形功能1.6M文件1.7符号运算与应用第2章微分方程建模初步2.1模式与若干准则2.2阅读与理解2.3几个例子2.4阶微分方程定性解的图示第3章平面线性映射的迭代3.1线性函数迭代3.2平面线性映射的'迭代第四章微分方程数值解4.1算法4.2欧拉与龙格-库塔方法4.3模型与实验第5章曲线拟合5.1磨光公式5.2修正与误差5.3进一步讨论的问题第6章图的着色6.1一个时刚安排问题6.2数学思想的导出6.3一般的计数问题6.4进一步探索的问题第7章敏感问题的随机调查 7.1阅读与理解7.2直觉的定义7.3统计思想的一个基本原理 7.4随机应答调查7.5估计的基本性质7.6估计的其他性质第8章数学建模8.1投篮角度问题8.2壳形椅的讨论与绘图8.3独家销售商品广告问题8.4售报策略8.5Galton钉板问题第9章优化问题9.1优化工具箱9.2优化函数的使用9.3污水控制第10章图像增强10.1图像及操作10.2直接灰度调整10.3直方图处理10.4空域滤波增强10.5频域增强第11章数学曲面11.1MATLAB语言的预备知识11.2几种有趣的数学曲面11.3默比乌斯曲面族第12章阅读实验一泛函分析初步12.1一个例予12.2距离空间简介12.3应用12.4线性空间与Hilbert空间12.5例与问题第13章阅读实验二群与应用13.1背景与阅读13.2抽象群13.3应用第14章阅读实验三积分教学中的几点注释 14.1阅读与理解14.2理论阐述第15章建模竞赛真题15.1非典数学模型的建立与分析15.2西大直街交通最优联动控制15.3股票全流通方案数学模型的创新设计附录A数学实验课实验教学大纲。
数学实验four

2)设 d=100m, v1 =1m/s,
v2 =2m/s,用数值解法求渡河所需时间、任意时刻小船的位置及
令 x r sin ; y r cos ,将直角坐标转化为极坐标。由导数的链式法则,
航行曲线,作图,并与解析解比较. 3)若流速 v1 为 0,0.5,1.5,2(m/s)结果将如何.
v1 =1.5 时,小船的路线图
结果分析:
v1 =2 时,小船的路线图
用龙格-库塔方法求得的曲线图,同解析解的结果相比较,可以看出,两种方法的结果基本上 是相符的。但在接近 B 点时,解析解将无法得到正确解(分母为 0 的情况)。 随着 v1 的变化,船的航行也在变化:
(1)当 v1 =0 时,航线为直线; (2)当 0< v1 <2 时,航线呈一个类似于抛物线的曲线, v1 越大, “类抛物线”的顶 点的横坐标越大, 纵坐标也越大。 即水速越大, 航线的顶点顺流而下的距离越大; (3)当 v1 =2 时,船会静止在 B 点下游 d/2 的地方; (4)当 v1 >2 时,船会接近对岸后顺流而下; (5)这一切都与我们的直观感觉相符合。
x4=3*exp(ts)-2*ts-2;%精确解 x4=x4'; [ts',x1(:,2),x2(:,2),x3(:,2),x4] %各公式的数值解和精确解列表对比 %下面是图形显示各公式数值解和精确解的对比 plot(ts,x1(:,2),'b--',ts,x4,'r'),title('向前欧拉公式'),pause plot(ts,x2(:,2),'b--',ts,x4,'r'),title('改进欧拉公式'),pause plot(ts,x3(:,2),'b--',ts,x4,'r'),title('龙格-库塔公式'),pause 运行结果:
第四章 1.牛顿第一定律

第四章运动和力的关系1.牛顿第一定律A组1.(2019北京期末)伽利略利用两个对接的斜面,探究物体运动的原因时,让小球从固定的斜面上滚下,滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示。
伽利略设计这个实验的目的是为了说明()A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.即使没有摩擦,小球最终也一定会停下来C.力不是维持物体运动的原因D.如果物体不受力的作用就不会运动答案:C解析:伽利略的理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因,运动不需要力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故A、B、D错误,C 正确。
2.关于牛顿第一定律,以下说法错误的是()A.牛顿第一定律又叫惯性定律B.牛顿第一定律是牛顿通过大量实验总结出来的实验结论C.牛顿第一定律说明一切物体都有惯性D.牛顿第一定律说明力可以改变物体的运动状态答案:B解析:牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过实验得出的,故B错误;牛顿第一定律既提出了物体不受力作用时的运动规律,即惯性,又提出了力是改变物体运动状态的原因,故A、C、D正确。
3.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是()A.力是维持物体运动的原因,不受力的物体将保持静止B.物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用C.物体如果向正北方向运动,其所受外力方向必须指向正北D.不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态,而受力的物体运动状态一定改变答案:B解析:根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因,不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态,故A错误,B正确;若物体向正北方向做匀速直线运动,则物体不受力或所受合外力为零,C错误;物体受到力的作用,若合外力为零,则物体也可以保持运动状态不变,故D错误。
4.对于一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是()A.采用了大功率的发动机后,某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明:可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B.“强弩之末,力不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.自行车转弯时,车手一方面要适当地控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的答案:C解析:惯性是物体的固有属性,大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其他任何因素均无关,故A、B错误;摘下或加挂一些车厢,改变了质量,从而改变了惯性,故C正确;人和车的质量不变,则其惯性不变,故D错误。
数学实验_第四章概率论与数理统计

>> n=40; >> p=1-nchoosek(365,n)*factorial(n)/365^n 运行结果: p= 0.8912
2.某接待站在某一周曾接待过 12 次来访,已知所有这 12 次接待 都是在周二和周四进行的, 问是否可以推断接待时间是有规定的? >> p=2^12/7^12 %接待时间没有规定时, 访问都发生在周二和周四 的概率 运行结果: p= 2.9593e-007 此概率很小,由实际推断原理知接待时间是有规定的。
概率概念的要旨是在 17 世纪中叶法国数学家帕斯卡与 费马的讨论中才比较明确。他们在往来的信函中讨论" 合理分配赌注问题", 在概率问题早期的研究中, 逐步建 立了事件、概率和随机变量等重要概念以及它们的基本 性质。后来由于许多社会问题和工程技术问题,如:人 口统计、保险理论、天文观测、误差理论、产品检验和 质量控制等, 这些问题的提出, 均促进了概率论的发展。
实验一
排列数与组合数的计算
【实验目的】 1.掌握排列数和组合数的计算方法 2.会用 Matlab 计算排列数和组合数 【实验要求】 1.掌握 Matlab 计算阶乘的命令 factorial 和双阶乘的命令 prod 2.掌握 Matlab 计算组合数的命令 nchoosek 和求所有组合的命令 combntns
二年级数学上册二年级数学上册第四章几何小实验教案

第四单元几何小实验【教学目标】1、初步认识角与直角,知道角的各部分名称,能从图中找出角与直角。
2、初步认识正方体、长方体。
认识正方体、长方体的面、棱、顶点。
通过搭正方体和长方体模型的活动,了解长方体和正方体的相同点和不同点。
3、初步认识正方体、长方体。
知道长方体对边相等,正方相等。
知道长方体、正方体的四个角都是直角。
4、会画出给定边长的长方形和正方形。
【教学重点】初步认识角与直角,知道角的各部分名称,能从图中找出角与直角。
【教学难点】初步认识正方体、长方体。
知道长方体对边相等,正方体四边相等。
知道长方体、正方体的四个角都是直角。
【教学准备】媒体【教学时间】4课时【教学目标】1.2.培养学生动手制作直角的能力。
【教学准备】各种形状的实物。
【教学过程】一.举例认识角1.出示:一个三角形问:这是什么形状?指角的方法)2.再出示:一把三角尺3.出示:钟面和书汇报交流4.分是角?二.认识角的特征1.师:老师把我们刚才找到的角画在黑板上。
顶点边问:一个顶点和两条直边。
2.认识直角1)问:这些角都一样吗?师:对!这3个角的大小不一样。
中间的这个角是直角,如:这两把三角尺上最大的两个角A、B就是直角。
你能用自己的话来形容一下你眼中的直角吗?想一想,你还在哪里看到过直角?2)介绍直角符号师:角的符号刚才已经介绍过了是一个弯弯的弧形,如果一个角是直角就可以用直角符号来表示:。
3)问:(出示:一个略小于90度的角)这是直角吗?有什么好办法能验证吗?师:对!可以用三角尺量一量。
(师边演示边叙述)先将三角尺直角的顶点与角的顶点合在一起,再将三角尺一边跟角的一边重合,看另一边是否重合在一起,如果重合了说明这个角就是直角。
4)师:如果没有三角尺,我们怎样来确定一个角是否是直角呢?在这种情况下,我们就可以就地取材,随便拿出一张纸(长方形的纸),就可以折出直角来。
看老师折。
(师演示折的过程)只要把一张纸对折再对折,就能折出直角。
matlab数学实验胡良剑第四章

第四章%Exercise 1(1)p=[1 1 1];x=roots(p)polyval(p,x) %验算,结果应为零%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]; %这样比直接写24个系数简短。
x=roots(p)polyval(p,x) %验算,结果应为零%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-4x=roots(p3)polyval(p3,x) %验算,结果应为零%Exercise 2fun=inline('x*log(sqrt(x^2-1)+x)-sqrt(x^2-1)-0.5*x');fzero(fun,2) %注意定义域,初值须大于1%Exercise 3fun=inline('x^4-2^x');fplot(fun,[-2 2]);grid on;fzero(fun,-1),fzero(fun,1),fminbnd(fun,0.5,1.5)%Exercise 4fun=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 5fun=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 6fun=@(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]) %初值0<x(1)<1, 0<x(2)<1%Exercise 7clear; 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;str='x.^2.*sin(x.^2-x-2)'; %注意数组点运算fun=inline(str);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(['-',str]);x(2)=fminbnd(fun2,-2,-1);x(4)=fminbnd(fun2,-0.5,0.5);x(6)=2feval(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。
清华数学实验第四章线性代数应用实验2

11.5 1991 1992 1993 1994 1995 1996
15
Te=1990:4:2011
10
PE1=exp(polyval(E,Te))
5
figure(2),bar(Te,PE1) PE1 =
0 1990 1994 1998 2002 2006 2010
11.4599 11.9771 12.5177 13.0827 13.6731 14.2902
13/18
中国人口数据资料(单位:亿) T 1991 1992 1993 1994 1995 1996
数学实验第四章插值方法

Φ(2.3456789)≈[(Φ(2.34)+Φ(2.35))]/2=0.990485
对已知的红点按一定的规律插入的兰色点 . 这个规律叫做插值函数
插值函数一般是已知函数的线性组合或者称为
加权平均。插值操作在工程实践和科学实验中有着 非常广泛而又十分重要的应用。例如,信息技术中 的图像重建、图像放大中为避免图像的扭曲失真的 而做的插值补点、建筑工程的外观设计、物理、化 学工程实验数据与模型的分析、天文观测数据、地 理信息数据的处理(如天气预报)以及社会经济现 象的统计分析等等。
本章主要介绍插值的思想、方法和技术;如何 利用MATLAB软件作插值计算;针对实际问题,进 行建模、求解与分析;最后给出实验题目。
4.2.1 引例1:函数查表问题 标准正态分布函数值Φ(2.3456789)等于多少?
一般是通过查表的方法.先对自变量作近似, 2.3456789≈2.35,再查表得到Φ(2.35)=0.99061,所以 (2.Байду номын сангаас456789)≈Φ (2.35)=0.99061.
导言 在工程实践和科学实验中,常常需要从
一组实验观测数据 ( xi , yi ), i= 0,1,…,n,...
中揭示出自变量x与因变量y之间的解析关 系.
一般可以用一个近似的函数关系式y=f(x)来处理这 一问题。给出函数关系式的方法,因观测数据与要求的 不同而异,通常可以采用两种方法:曲线拟合和插值。
拟合主要是考虑到观测数据受随机误差的影响, 寻求整体误差最小、较好地反映观测数据的近似函 数,并不保证或追求所得到的函数一定满足yi=f(xi)。 侧重于从整体上把握问题, 拟合的方法将在第五章
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第四章练习题
(1)t=0:0.01:20;
x=exp(-0.2*t).*cos(pi/2*t);
y=pi/2*sin(t);
z=t;
plot3(x,y,z,'r');
(2)a=1;
t=-pi:0.01:pi;z=t;
x=a*(cos(t)).^3;
y=a*(sin(t)).^3;
plot3(x,y,z,'r');
(3)a=1;b=1;
t=0:0.01:2*pi;z=t;
x=a*(t-sin(t));
y=b*(1-cos(t));
plot3(x,y,z,'r');
(4)t=-pi:0.01:pi;
x=2*sin(t);
y=cos(t);
z=4*t;
plot3(x,y,z,'r');
(5)t=0:0.01:2*pi;
x=cos(5*t);
y=sin(3*t);
z=sin(t);
plot3(x,y,z,'r');
(6)[X,Y]=meshgrid([-30:0.3:30]);
r=X.^2+Y.^2;
Z=10*sin(sqrt(r))./(sqrt(1+r));
subplot(3,1,1),contour(X,Y,Z,20),title('等高线图');
grid on;
subplot(3,1,2),contour3(X,Y,Z,20),title('三维等高线图');
grid on;
subplot(3,1,3),meshc(X,Y,Z),title('三维图');
grid on;
(7)t=-1:0.1:1; [x,y]=meshgrid(t); z=x.^2+y.^2;
subplot(2,1,1),mesh(x,y,z),title('网格图');
subplot(2,1,2),surf(x,y,z),title('表面图');
(8)先将此方程化为参数方程:
4sin cos 9sin sin cos x y z ϕθϕθϕ=⎧⎪
=⎨⎪=⎩
其代码如下:
[phy,sita]=meshgrid([0:0.1:pi],[0:0.1:2*p i]);
x = 4*sin(phy).*cos(sita); y = 9*sin(phy).*sin(sita); z = cos(phy);
mesh(x,y,z),title('椭球面');
(9)
[t,u]=meshgrid([0:0.01:2*pi],[0:0.01:2*p i]);
x=cos(t).*(3+cos(u)); y=sin(t).*(3+cos(u)); z=sin(u); mesh(x,y,z);
(10)
[u,v]=meshgrid([0:0.01:2],[0:0.01:2*pi]); x=u.*cos(v);
y=u.*sin(v);
z=u.^2;
mesh(x,y,z);
思考与提高
1.t=-1:0.1:1;
[x,y]=meshgrid(t);
z=x.^2-2*y.^2;
mesh(x,y,z),title('马鞍形状');
2.①建立fun函数:
function dy=fun(x,y)
dy=x.*y;
②写M文件
clc,clear
a=0;b=4;c=0;d=4;n=15;
[X,Y]=meshgrid(linspace(a,b,n),linspace( c,d,n));
z=X.*Y;
fx=cos(atan(X.*Y));
fy=sqrt(1-fx.^2);
quiver(X,Y,fx,fy,0.5,'k'),hold
on,axis([a,b,c,d])
[x,y]=ode45('fun',[0,4],0.4);
plot(x,y,'r.-') 运行结果:
验证性实验 实验一空间曲线
1. t=0:0.01:10*pi; x=sin(t);y=cos(t);z=t;
subplot(2,1,1);plot3(x,y,z,'r'); t=0.1:0.01:1.5;
x=cos(t);y=sin(t);z=1./t;
subplot(2,1,2);plot3(x,y,z,'r');
2.首先把方程组化为以下形式:
x t y z ⎧=⎪⎪
=⎨⎪=⎪⎩
于是其代码为: t=0:0.01:1;
x=t;y=sqrt(t.*(1-t)); z=sqrt(1-x.^2-y.^2); plot3(x,y,z,'r');
3.t=0:0.1:10*pi;
x=t;y=sin(t);z=sin(2*t); plot3(x,y,z,'r');
4.t=0:0.1:10*pi;
x=sin(t);y=sin(2*t);z=sin(3*t); plot3(x,y,z,'r');
实验二二次曲线
1.x=-4:0.5:4;
y=x;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
z=(1+X+Y).^2;
mesh(X,Y,z);
2.x=-4:0.5:4;
y=x;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
z=X.^2+Y.^2;
mesh(X,Y,z);
3.
x=-4:0.4:4;
z=1./(x.^3-2*x+4);
[X,Y,Z]=cylinder(z,60);
mesh(X,Y,Z);
4.
[x,y]=meshgrid(-3:0.2:3,-3:0.2:3);
z=sin(x+sin(y));
subplot(2,1,1),plot3(x,y,z),title('空间图形'); t2=-10:1:10;
[x2,y2]=meshgrid(t2);
z2=x2.^2-2*y2.^2;
subplot(2,1,2),mesh(x2,y2,z2),title('马鞍面');
5.
t=-8:0.1:8;
[x,y]=meshgrid(t);
r=sqrt(x.^2+y.^2);
z=sin(r)./r;
subplot(1,3,1),meshc(x,y,z),title('meshc' );
subplot(1,3,2),meshz(x,y,z),title('meshz')
;
subplot(1,3,3),mesh(x,y,z),title('mesh');
6.
t=-1:0.1:1;
[x,y]=meshgrid(t);
z=3-x.^2-y.^2;
subplot(2,1,1),mesh(x,y,z),title('网格图
');
subplot(2,1,2),surf(x,y,z),title('表面图');
7
v=[-2,2,-2,2,-2,2];
subplot(2,1,1),sphere(20),title('半径为1的球面'),axis(v); [x,y,z]=sphere(20);
subplot(2,1,2),surf(2*x,2*y,2*z),title('半径为2的球面'),axis(v);
t=-1:0.1:1;
subplot(2,1,1),cylinder(1,50),title('柱面');
subplot(2,1,2),cylinder(sqrt(abs(t)),50),title('旋转面');
设计性实验
实验一地球表面的气温分布
[a,b,c]=sphere(40);
t=max(max(abs(c)))-abs(c);
surf(a,b,c,t),title('气温分布图');
axis('equal');
colormap('hot');
shading flat,colorbar;
实验二路线的设计
[X,Y]=meshgrid([-400:40:400]);
Z=320-(X.^2+Y.^2)/50;
subplot(2,1,1),contour(X,Y,Z,13),title('等高线图'); grid off;
subplot(2,1,2),contour3(X,Y,Z,11),title('三维图'); grid off;。