数学实验第四章函数和方程习题MATLAB编码(胡良剑版)
matlab第四章课后作业解答

第四章习题解答1、求下列多项式的所有根,并进行验算。
(3)267235865x x x x-+-(4)4)32(3-+x 解:>> p=zeros(1,24);>> p(1)=5;p(17)=-6;p(18)=8;p(22)=-5;>> root=roots(p)root =0.97680.9388 + 0.2682i0.9388 - 0.2682i0.8554 + 0.5363i0.8554 - 0.5363i0.6615 + 0.8064i0.6615 - 0.8064i0.3516 + 0.9878i0.3516 - 0.9878i-0.0345 + 1.0150i-0.0345 - 1.0150i-0.4609 + 0.9458i-0.4609 - 0.9458i-0.1150 + 0.8340i-0.1150 - 0.8340i-0.7821 + 0.7376i-0.7821 - 0.7376i-0.9859 + 0.4106i-0.9859 - 0.4106i-1.0416-0.7927>> polyval(p,root)ans =1.0e-012 *-0.07120.0459 - 0.0081i0.0459 + 0.0081i-0.0419 + 0.0444i-0.0419 - 0.0444i0.0509 + 0.0929i0.0509 - 0.0929i-0.2059 + 0.0009i-0.2059 - 0.0009i-0.0340 + 0.0145i-0.0340 - 0.0145i0.1342 + 0.0910i0.1342 - 0.0910i0.0025 + 0.0027i0.0025 - 0.0027i-0.0077 + 0.4643i-0.0077 - 0.4643i-0.3548 - 0.1466i-0.3548 + 0.1466i-0.0251-0.0073(4) >> p1=[2 3];>> p=conv(conv(p1,p1),p1)-[0 0 0 4];>> root=roots(p)root =-1.8969 + 0.6874i-1.8969 - 0.6874i-0.7063>> polyval(p,root)ans =1.0e-014 *-0.7105 - 0.6217i-0.7105 + 0.6217i6、求解下列方程组在区域1,0<<βα内的解⎩⎨⎧-=+=.sin 2.0cos 7.0,cos 2.0sin 7.0βαββαα 解:以初值)5.0,5.0(),(00=βα进行求解>> fun=inline('[0.7*sin(x(1))+0.2*cos(x(2))-x(1),0.7*cos(x(1))-0.2*sin(x(2))-x(2)]');>> [x,f,h]=fsolve(fun,[0.5 0.5])Optimization terminated: first-order optimality is less than options.TolFun.x =0.5265 0.5079f =1.0e-007 *-0.1680 -0.2712h =1因而,该方程组的近似根为5079.0,5265.0==βα。
(完整版)MATLAB数学实验第二版答案(胡良剑)

数学实验答案Chapter 1Page20,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 =0.0328x1_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 =0.0630x2_index =65>> x(x2_index)ans =1.2500>> z=magic(10)z =92 99 1 8 15 67 74 51 58 4098 80 7 14 16 73 55 57 64 414 81 88 20 22 54 56 63 70 4785 87 19 21 3 60 62 69 71 2886 93 25 2 9 61 68 75 52 3417 24 76 83 90 42 49 26 33 6523 5 82 89 91 48 30 32 39 6679 6 13 95 97 29 31 38 45 7210 12 94 96 78 35 37 44 46 5311 18 100 77 84 36 43 50 27 59>> sum(z)>> sum(diag(z))>> z(:,2)/sqrt(3)>> z(8,:)=z(8,:)+z(3,:)Chapter 2Page 45 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)Page 45 ex2s=log(1);n=0;while s<=100n=n+1;s=s+log(1+n);endm=nPage 40 ex3clear;F(1)=1;F(2)=1;k=2;x=0;e=1e-8; a=(1+sqrt(5))/2;while abs(x-a)>ek=k+1;F(k)=F(k-1)+F(k-2); x=F(k)/F(k-1);enda,x,k计算至k=21可满足精度clear;tic;s=0;for i=1:1000000s=s+sqrt(3)/2^i;ends,toctic;s=0;i=1;while i<=1000000s=s+sqrt(3)/2^i;i=i+1;ends,toctic;s=0;i=1:1000000;s=sqrt(3)*sum(1./2.^i);s,tocPage 45 ex5t=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 45 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)page45, ex7x=-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)page45,ex9clear;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)page45, ex10lookfor lyapunovhelp 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 7.0000Chapter 3Page65 Ex1>> a=[1,2,3];b=[2,4,3];a./b,a.\b,a/b,a\bans =0.5000 0.5000 1.0000ans =2 2 1ans =0.6552 一元方程组x[2,4,3]=[1,2,3]的近似解ans =0 0 00 0 00.6667 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Page65 Ex 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 =3ans =3 可见方程组唯一解>> x=A\bx =2.38301.48942.0213(2)>> A=[4 -3 3;3 2 -6;1 -5 3];b=[-1;-2;1];>> rank(A), rank([A,b])ans =3ans =3 可见方程组唯一解>> x=A\bx =-0.4706-0.2941(3)>> A=[4 1;3 2;1 -5];b=[1;1;1];>> rank(A), rank([A,b])ans =2ans =3 可见方程组无解>> x=A\bx =0.3311-0.1219 最小二乘近似解(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 =3ans =3 rank(a)==rank([a,b])<4说明有无穷多解>> a\bans =110 一个特解Page65 Ex3>> a=[2,1,-1,1;1,2,1,-1;1,1,2,1];b=[1,2,3]';>> x=null(a),x0=a\bx =-0.62550.6255-0.20850.4170x0 =11通解kx+x0Page65 Ex 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,xx =0.83330.1667>> x0=[0.8 0.2]';>> x=x0;for i=1:1000,x=a*x;end,xx =0.83330.1667>> [v,e]=eig(a)v =0.9806 -0.70710.1961 0.7071e =1.0000 00 0.9400>> v(:,1)./xans =1.17671.1767 成比例,说明x是最大特征值对应的特征向量Page65 Ex5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 0.05000.0900 0.2000 0.01000.1200 0.0400 0.0900>> A=eye(3,3)-CA =0.7600 -0.4000 -0.0500-0.0900 0.8000 -0.0100-0.1200 -0.0400 0.9100>> D=[17 17 17]';x=A\Dx =37.569625.786224.7690Page65 Ex 6(1)>> a=[4 1 -1;3 2 -6;1 -5 3];det(a),inv(a),[v,d]=eig(a) ans =-94ans =0.2553 -0.0213 0.04260.1596 -0.1383 -0.22340.1809 -0.2234 -0.0532v =0.0185 -0.9009 -0.3066-0.7693 -0.1240 -0.7248-0.6386 -0.4158 0.6170d =-3.0527 0 00 3.6760 00 0 8.3766(2)>> a=[1 1 -1;0 2 -1;-1 2 0];det(a),inv(a),[v,d]=eig(a) ans =1ans =2.0000 -2.0000 1.00001.0000 -1.0000 1.00002.0000 -3.0000 2.0000v =-0.5773 0.5774 + 0.0000i 0.5774 - 0.0000i-0.5773 0.5774 0.5774-0.5774 0.5773 - 0.0000i 0.5773 + 0.0000id =1.0000 0 00 1.0000 + 0.0000i 00 0 1.0000 - 0.0000i(3)>> A=[5 7 6 5;7 10 8 7;6 8 10 9;5 7 9 10]A =5 76 57 10 8 76 8 10 95 7 9 10>> det(A),inv(A), [v,d]=eig(A)ans =1ans =68.0000 -41.0000 -17.0000 10.0000-41.0000 25.0000 10.0000 -6.0000-17.0000 10.0000 5.0000 -3.000010.0000 -6.0000 -3.0000 2.0000v =0.8304 0.0933 0.3963 0.3803-0.5016 -0.3017 0.6149 0.5286-0.2086 0.7603 -0.2716 0.55200.1237 -0.5676 -0.6254 0.5209d =0.0102 0 0 00 0.8431 0 00 0 3.8581 00 0 0 30.2887(4)(以n=5为例)方法一(三个for)n=5;for i=1:n, a(i,i)=5;endfor i=1:(n-1),a(i,i+1)=6;endfor i=1:(n-1),a(i+1,i)=1;enda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];enda(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 -1.62410.0286 -0.1429 0.5429 -0.8571 1.0286-0.0075 0.0376 -0.1429 0.4887 -0.58650.0015 -0.0075 0.0286 -0.0977 0.3173>> [v,d]=eig(a)v =-0.7843 -0.7843 -0.9237 0.9860 -0.92370.5546 -0.5546 -0.3771 -0.0000 0.3771-0.2614 -0.2614 0.0000 -0.1643 0.00000.0924 -0.0924 0.0628 -0.0000 -0.0628-0.0218 -0.0218 0.0257 0.0274 0.0257d =0.7574 0 0 0 00 9.2426 0 0 00 0 7.4495 0 00 0 0 5.0000 00 0 0 0 2.5505Page65 Ex 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 0.6170d =-3.0527 0 00 3.6760 00 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 -0.00000.0000 3.6760 -0.0000-0.0000 -0.0000 8.3766>> [v2,d2]=jordan(a) 也可用jordanv2 =0.0798 0.0076 0.91270.1886 -0.3141 0.1256-0.1605 -0.2607 0.4213 特征向量不同d2 =8.3766 0 00 -3.0527 - 0.0000i 00 0 3.6760 + 0.0000i>> v2\a*v2ans =8.3766 0 0.00000.0000 -3.0527 0.00000.0000 0.0000 3.6760>> v(:,1)./v2(:,2) 对应相同特征值的特征向量成比例ans =2.44912.44912.4491(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 + 0.0000id =1.0000 0 00 1.0000 + 0.0000i 00 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 11 0 01 -1 0d =1 1 00 1 10 0 1 jordan标准形不是对角的,所以不可对角化(3)>> A=[5 7 6 5;7 10 8 7;6 8 10 9;5 7 9 10]A =5 76 57 10 8 76 8 10 95 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 0.55200.1237 -0.5676 -0.6254 0.5209d =0.0102 0 0 00 0.8431 0 00 0 3.8581 00 0 0 30.2887>> inv(v)*A*vans =0.0102 0.0000 -0.0000 0.00000.0000 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(4)参考6(4)和7(1)Page65 Exercise 8只有(3)对称, 且特征值全部大于零, 所以是正定矩阵. Page65 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 1.00000 -5.0000Page65 Exercise 10>> a=[1 -2 2;-2 -2 4;2 4 -2]>> [v,d]=eig(a)v =0.3333 0.9339 -0.12930.6667 -0.3304 -0.6681-0.6667 0.1365 -0.7327d =-7.0000 0 00 2.0000 00 0 2.0000>> v'*vans =1.0000 0.0000 0.00000.0000 1.0000 00.0000 0 1.0000 v确实是正交矩阵Page65 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\bans =13.34536.44018.54203.3274-1.18071.60111.72630.42042.1467Page65 Exercise 12>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0];>> left=sum(eig(A)), right=sum(trace(A))left =6.0000right =6>> left=prod(eig(A)), right=det(A) 原题有错, (-1)^n应删去left =27.0000right =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 0.02840.1421 0.1421 0-0.0568 -0.1137 0.1705>> norm(fA) f(A)范数接近0ans =2.9536e-013Chapter 4Page84 Exercise 1(1)roots([1 1 1])(2)roots([3 0 -4 0 2 -1])(3)p=zeros(1,24);p([1 17 18 22])=[5 -6 8 -5];roots(p)(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-4roots(p3)Page84 Exercise 2fun=inline('x*log(sqrt(x^2-1)+x)-sqrt(x^2-1)-0.5*x');fzero(fun,2)Page84 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)Page84 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]Page84 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])Page84 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])Page84 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])Page84 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)=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。
MATLB数学实验(胡良剑)第十,十一十二章部分答案

第十章
第一题
f = [-3;4;-2;5];A =[1,1,3,-1;2,-3,1,-2]; b = [14;-2];Aeq = [4,-1,2,-1];beq = -2; i = 1:3;lb(i) = zeros(3,1); lb(4) = -inf; [x,feval] =linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb) Optimization terminated.
rgeScale='off';end
if nargin<9,id=ones(size(f));end
if nargin<8,x=[];end
if nargin<7|isempty(ub),ub=inf*ones(size(f));end
if nargin<6|isempty(lb),lb=zeros(size(f));end
switching to medium-scale (line search).
> In fmincon at 260
Optimization terminated: first-order optimality measure less
than options.TolFun and maximum constraint violation is less
[tmpd,j]=min(W(i,V)); tmpj=V(j); for k=2:ndd
MATLAB习题参(胡良剑,孙晓君)

3、用循环语句形成 Fibonacci 数列 F1 = F2 = 1, Fk = Fk−1 + Fk−2 , k = 3,4,.... 。并验证极限
Fk → 1 + 5 (提示:计算至两边误差小于精度 1e-8 为止)
Fk −1
2
解: 求 Fibonacci 数列的函数文件:
function f=fun(n)
(7)三条曲线合成图 y1 =sinx, y2 =sintsin1( 0x),y3 = −sinx,0 < x <π
图(4.2)
解:(错误)>> x=[-3:0.1:3];y=[-3:0.1:3];z=x.^2+y.^2; plot3(x,y,z) % 如图(4.31) (正确)>> xa=-3:0.1:3;ya=-3:0.1:3;[x,y]=meshgrid(xa,ya); % 如图(4.32)
>> z=x.^2+y.^2;mesh(x,y,z);
第一章 MATLAB 入门
4、求近似解 解:>> x=-2:0.05:2;y=x.^4-2.^x
两个近似解:y1=f(-0.85)= -0.0328; y2=f(1.250)= 0.0630
第二章 MATLAB 编程与作图
1、 设 x 是数组,求均值和方差
解:函数文件如下:
function [xx,s]=func1(x)
if n<=2
f=1; else
f=fun(n-1)+fun(n-2);
end
验证极限的函数文件:
function [k,a]=funTest(e) a=abs(1-(1+sqrt(5))/2); k=2; while(a>e)
matlab课后习题答案第四章(内容参考)

符号法在本例中,只求出一个极值点。其余很多极值点无法秋初,更不可能得到最小值。
16
〖目的〗
学习如何把高阶微分方程写成一阶微分方程组。
ode45解算器的导数函数如何采用匿名函数形式构成。
如何从ode45一组数值解点,求指定自变量对应的函数值。
18
〖目的〗
展示特征值分解可能存在的数值问题。
condeig是比较严谨的特征值分解指令。
Jordan分解的作用。
〖解答〗
(1)特征值分解
A=gallery(5)
[V,D]=eig(A);
diag(D)'%为紧凑地显示特征值而写
A =
-9 11 -21 63 -252
70 -69 141 -421 1684
练习mat数据文件中数据的获取。
实验数据求导的后果
把两条曲线绘制在同一图上的一种方法。
〖解答〗
(1)从数据文件获得数据的指令
假如prob_data401.mat文件在当前目录或搜索路径上
clear
load prob_data401.mat
(2)用diff求导的指令
dt=t(2)-t(1);
yc=diff(y)/dt;%注意yc的长度将比y短1
求导会使数据中原有的噪声放大。
12
〖提示〗
指定区间内的积分函数可用cumtrapz指令给出。
在计算要求不太高的地方可用find指令算得。
〖目的〗
指定区间内的积分函数的数值计算法和cumtrapz指令。
find指令的应用。
〖解答〗
dt=1e-4;
t=0:dt:10;
matlab(第四章 函数和方程)

如果对于包含x=a的某个邻域 ,有 f(a)f(x) (f(a)f(x))对任意x成立, 则称a为f(x)的一个局 部极小(大)值点。 如果对任意xD,有f(a)f(x)(f(a)f(x))成立, 则称a为f(x)在区域D上的一个全局极小(大)值点。
4.1 预备知识:极值
4.1 预备知识:最小二乘法
MATLAB中一个多项式用系数降幂排列 向量来表示。(缺项的要补上)
例1.求多项式x3 + 2 x2 - 5的根 »p=[1 2 0 -5]; x=roots(p) , polyval(p,x) 例2.用2次多项式拟合下列数据. x 0.1 0.2 0.15 0 -0.2 0.3 y 0.95 0.84 0.86 1.06 1.50 0.72
• 假设已知经验公式y=f(c,x)(c和x均可为向量), 要求根据一 批有误差的数据(xi,yi), i=0,1,…,n, 确定参数c.这样的问题 称为曲线拟合。 • 最小二乘法就是求c使得均方误差最小化 Q(c)=
( yi f (c, xi )) 2
i 0
n
பைடு நூலகம்
• 当f关于c是线性函数,问题转化为一个线性方程组求解,且 其解存在唯一。 • 如果f关于c是非线性函数,问题转化为函数极值问题
4.2 函数极值MATLAB指令
min(y) max(y) 返回向量y的最小值 返回向量y的最大值
[x,f]=fminbnd(fun,a,b) x返回一元函数y=f(x)在[a,b]内的 局部极小值点,f返回局部极小值 fun为函数句柄或inline。 [x,f]=fminsearch(fun,x0) x返回多元函数y=f(x)在初始值x0 附近的局部极小值点,f返回局部极小值. x, x0均为向量。
MATLAB数学实验练习题附答案PPT课件

%2、求100~999之间的水仙花数
clear all;
clc;
for n=100:999
n1=floor(n/100); %取出百位数字n1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
n2=mod(floor(n/10),10); %取出十位数字n2
2
n3=mod(n,10) ; %取出个位数字n3
if n1^3+n2^3+n3^3==n
fprintf('%d是“水仙花数”\n', n)
让我们共同进步
2021/3/9
5
===============================================================
%5.作xoy面上的曲线(x-a).^2+y.^2=r.^2绕z轴旋转所得到的图形(0<r<a),取r=1,a=2.
clear all,clc;
x=1:0.1:3;
3
[x,y,z]=cylinder(sqrt(1-(x-2).^2));
surf(x,y,z)
2021/3/9
%6. 作x2/2-y2/3=2z图形. clear,clf,clc; [X,Y,Z]=meshgrid(-1:0.1:1); V=X.^2./2+Y.^2./2-2*Z; fv=isosurface(X,Y,Z,V,0);%显示V=0等值面 p=patch(fv); set(p,'FaceColor','blue','EdgeColor','none');%设置图形的相关属性 view(3) hold on camlight
end
202e1n/3d/9
matlab数学实验考试题及答案

matlab数学实验考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. MATLAB中用于生成0到1之间均匀分布的随机数的函数是?A. randB. randiC. randnD. randperm答案:A2. 下列哪个命令可以计算矩阵的行列式?A. detB. rankC. eigD. inv答案:A3. MATLAB中用于求解线性方程组的命令是?A. solveB. linsolveC. fsolveD. ode45答案:A4. 在MATLAB中,如何创建一个3x3的单位矩阵?A. eye(3)B. ones(3)C. zeros(3)D. identity(3)答案:A5. MATLAB中用于绘制二维图形的函数是?A. plotB. surfC. meshD. contour答案:A二、填空题(每题3分,共15分)1. MATLAB中,使用________函数可以计算矩阵的迹。
答案:trace2. 若要在MATLAB中创建一个从1到10的向量,可以使用________函数。
答案:1:103. MATLAB中,使用________函数可以计算矩阵的特征值。
答案:eig4. 若要在MATLAB中绘制一个正弦波,可以使用________函数。
答案:sin5. MATLAB中,使用________函数可以计算矩阵的逆。
答案:inv三、简答题(每题10分,共20分)1. 描述MATLAB中如何使用循环结构来计算并打印1到100之间所有奇数的和。
答案:可以使用for循环结构,初始化一个变量sum为0,然后遍历1到100之间的每个数,使用模运算符判断是否为奇数,如果是,则将其加到sum上,最后打印sum的值。
2. 简述MATLAB中如何使用条件语句来检查一个数是否为素数,并打印出所有小于100的素数。
答案:可以使用for循环遍历2到99之间的每个数,对于每个数,使用一个while循环检查它是否有除1和它本身之外的因数,如果没有,则使用if语句判断该数是否为素数,如果是,则打印该数。
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%p0,p1是初始值
%delta是给定允许误差
%m是p1-p0的误差估计?
%k是所需
%要的迭代次数?%y=f(p1)
% K=0,p0,p1,feval('f',p0),feval('f',p1)
% for k=1:max1
% if(f1==0)
% root=a;
% end
% if(f2==0)
% root=b;
% end
% if(f1*f2>0)
% disp('两端点函数值乘积大于0!');
% return;
% else
% tol=1;
% fun=diff(sym(f));
% fa=subs(sym(f),findsym(sym(f)),a);
% 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
%第10题
% t=0:24;
% c=[15 14 14 14 14 15 16 18 20 22 23 25 28 ...
% x(2)=fminsearch(fun2,-2.5);
% x(4)=3;
% feval(fun,x)
%第8题(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)');
% y=[0.95 0.84 0.86 1.06 1.50 0.72];
% e=y-(c(1)*x.^2+c(2)*x+c(3));
%第5题
% 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');
% 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])
%第8题(1)
% fun=inline('x.^2.*sin(x.^2-x-2)');
% fplot(fun,[-2 2]);grid on; %作图观察
% 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);
% p2=p1-feval('f',p1)(p1-p0)/(feval('f',p1)-feval('f',p0));
% err=abs(p2-p1);
% p0=p1;
% p1=p2;
% k,p1,err,y=feval('f',p1)
% if(err<delta)|(y==0),
% ?break,end?
% 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
% end
%r=NewtonRoot('x*log(sqrt(x^2-1)+x)-sqrt(x^2-1)-0.5*x',1,3)
%第15题
%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);
% end
% OR
% % NewtonRoot.m迭代法
% function root=NewtonRoot(f,a,b,eps)
% if(nargin==3)
% eps=1.0e-4;
% end
% f1=subs(sym(f),findsym(sym(f)),a);
% f2=subs(sym(f),findsym(sym(f)),b);
数学实验第四章函数和方程习题MATLAB编码(胡良剑版)答案
% fun=inline('x^2+x+1','x')
% fzero(fun,x)
% p=[1 1 1];x=roots(p)
% polyval(p,x)
% x=-2:0.01:-1;y=x.*sin(x.^2-x-1);
% [m,h]=min(y)
% [a,b,c]=fsolve(fun,[0 0 0])
%第6题
% 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])
%第7题
% t=0:pi/100:2*pi;
% th=fsolve(fun,pi/4)
% R=20*cos(th)
%第14题
% %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));
% figure
% f2=feval(fun2, b,t)
% norm(f2-c) %拟合效果
% plot(t,c,t,f2) %作图检验
%第11题
% fun=inline('(1-x)*sqrt(10.52+x)-3.06*x*sqrt(1+x)*sqrt(5)');
% x=fzero(fun,[0,1])
% 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)
% OR
% Funtion[p1,err,k,y]=secant(f,p0,p1,delta,max1)
% x(6)=2
% feval(fun,x)
%第8题(2)
% 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)');
% fminbnd(fun2,0.5,1.5)
%第9题
% 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');
% 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; %作图可发现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])
% 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);
%第11题
% r=5.04/12/100;N=20*12;
% x=7500*180 %房屋总价格
% y=x*0.3 %首付款额