matlab课后习题答案第四章(内容参考)
Matlab 讲义chap4 习题
chap4 习题1．根据题给的模拟实际测量数据的一组t 和 )(t y 试用数值差分diff 或数值梯度gradient 指令计算)(t y '，然后把)(t y 和)(t y '曲线绘制在同一张图上，观察数值求导的后果。
（模拟数据从prob_data401.mat 获得）〖答案〗首先将prob_data401.mat 文件复制到当前工作目录，或者将搜索路径扩展到该文件所在目录，然后导入该文件clearload('D:\教学\本科教学\2008-2009上学期\科学计算实践\prob_data401.mat') plot(t,y)axis([0,7,-2,2])hold onyd=diff(y);yg=gradient(y);d=pi/1000; %注意：此处需要按照t 的取值设置dyd=yd/d;dyg=yg/d;plot(t(1:end-1),dyd,'r')%plot(t,dyg,'r')hold off2．采用数值计算方法，画出dt tt x y x ⎰=0sin )(在]10 ,0[区间曲线，并计算)5.4(y 。
符号计算方法syms t xft=sin(t)/tyx=int(ft,t,0,x)ft =sin(t)/tyx =sinint(x)sinint(4.5)ans =1.6541ezplot(yx)数值计算方法dt=0.05;t=0:dt:10;t(1)=eps; %这里用来修正t=0时的除零错误ft=sin(t)./t;plot(t,ft)yx=dt*cumtrapz(t,ft);plot(t,yx)〖答案〗s45 =1.65413．求函数x e x f 3sin )(=的数值积分⎰=π0 )(dx x f s ，并请采用符号计算尝试复算。
dx=pi/100; x=0:dx:pi;fx=exp(sin(x).^3);s=dx*trapz(fx)s =5.1370syms xfx=exp(sin(x)^3)s=vpa(int(fx,x,0,pi))s =5.13701355671761418934690897508764．用quad 求取dx x e x sin 7.15⎰--ππ的数值积分，并保证积分的绝对精度为910-。
【免费下载】MATLAB程序设计与应用第二版第4章课后题答案
maxval=max(A) =min(A)
5. s=0; for a=0:63
c=2^a; s=s+c; end disp(['2的0次方到63次方的和是：',num2str(s)])
1
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
matlab数值分析第四章
4、现在可以选择两个点中的任何一 个，或者也可以选靠近它们的其他点。 再这样执行两步，区间不断缩小并达
到图4-6所示的情形。这是算法快接
近收敛时出现的典型情况，函数的图 形看上去非常像一条直线，而割线交
点或IQI算法得到的点远比区间二分
点快得多的收敛过程。再经过几步操 作，使函数值改变正负号的区间 长 度变得非常小（相对于原始的长度）， 同时算法停止，将最后得到的b作为 结果返回。 图4-6
(1)m x J ( x) ( )2m m0 m!(m 1) 2
α=0时，
(1)m x J 0 ( x) ( )2 m m 0 m !(m 1) 2
上式中Γ(z)为Γ函数（它可视为阶乘函数向非整型自变 量的推广）。
下图是0阶、1阶和2阶的贝塞尔函数Jα(x)的图像α=(0,1,2) 第一类贝塞尔函数的形状大致与按速率 1 x 衰减的正弦或 余弦函数类似，但它们的零点并不是周期性的，另外随着x 的增加，零点的间隔会越来越接近周期性。
图4-2
• 函数fzerotx有两个输入参数： 第一个参数指定要计算零解的函数F(x)， 第二个参数指定初始的搜索区间[a,b]。 以另一个函数为参数的函数，fzerotx也是MATLAB函 数的函数的例子，ezpot是另外一个例子。本书的其他 章—第6章，数值积分；第7章，常微分方程；甚至第9 章，随机数—中介绍的名字含“tx”和“gui”的M文 件也是函数的函数。 • 一个函数作为参数传递给另一个函数，可采用的方式 有以下几种： 函数句柄， 内嵌对象， 匿名函数。
在图4-2中，用‘x’标记了上述解对应的点（ξ，J0（ξ））。
在MATLAB第6版中，可以使用feval对函数参数求值。表达式 feval(F,x,...) 等价于F(x,...) 它们的区别在于，使用feval时，允许F作为一个被传递来的参 数。在MATLAB第7版中，feval就不再需要了。 fzerotx程序开始的一段注释内容如下:
matlab课后习题答案 (附图)
习题2.1画出下列常见曲线的图形y （1）立方抛物线3x 命令：syms x y;ezplot('x.^(1/3)')(2)高斯曲线y=e^(-X^2);命令：clearsyms x y;ezplot('exp(-x*x)')(3)笛卡尔曲线命令：>> clear>> syms x y;>> a=1;>> ezplot(x^3+y^3-3*a*x*y)(4)蔓叶线命令：>> clear>> syms x y;>> a=1 ezplot(y^2-(x^3)/(a-x))(5)摆线:()()t b y t t a x cos 1,sin -=-=命令：>> clear>> t=0:0.1:2*pi;>> x=t-sin(t);>>y=2*(1-cos(t)); >> plot(x,y)7螺旋线命令：>> clear >> t=0:0.1:2*pi; >> x=cos(t); >> y=sin(t);>> z=t;>>plot3(x,y,z) (8)阿基米德螺线>> theta=0:0.1:2*pi;>> rho1=(theta);>> subplot(1,2,1),polar(theta,rho1)(9) 对数螺线命令：cleartheta=0:0.1:2*pi;rho1=exp(theta);subplot(1,2,1),polar(theta,rho1) (12)心形线>> theta=0:0.1:2*pi;>> rho1=1+cos(theta);>> subplot(1,2,1),polar(theta,rho1)练习2.21. 求出下列极限值（1）nn n n 3lim 3+∞→命令：>>syms n>>limit((n^3+3^n)^(1/n))ans =3（2）)121(lim n n n n ++-+∞→命令：>>syms n>>limit((n+2)^(1/2)-2*(n+1)^(1/2)+n^(1/2),n,inf)ans =（3）x x x 2cot lim 0→命令：syms x ；>> limit(x*cot(2*x),x,0)ans =1/2（4）)(cos lim c m xx ∞→ 命令：syms x m ；limit((cos(m/x))^x,x,inf)ans =1（5）)111(lim 1--→e x x x 命令：syms x>> limit(1/x-1/(exp(x)-1),x,1)ans =(exp(1)-2)/(exp(1)-1)（6）)(2lim x x x x -+∞→命令：syms x>> limit((x^2+x)^(1/2)-x,x,inf)ans =1/2练习2.41. 求下列不定积分，并用diff 验证：（1）⎰+xdx cos 1 >>Clear>> syms x y>> y=1/(1+cos(x));>> f=int(y,x)f =tan(1/2*x)>> y=tan(1/2*x);>> yx=diff(y,x);>> y1=simple(yx)y1 =1/2+1/2*tan(1/2*x)^2 (2)⎰+e x dx 1clearsyms x yy=1/(1+exp(x));f=int(y,x)f =-log(1+exp(x))+log(exp(x))syms x yy=-log(1+exp(x))+log(exp(x));yx=diff(y,x);y1=simple(yx)y1 =1/(1+exp(x))(3)dx x x ⎰sin 2syms x yy=x*sin(x)^2;>> f=int(y,x)f =x*(-1/2*cos(x)*sin(x)+1/2*x)-1/4*cos(x)^2-1/4*x^2clearsyms x y y=x*(-1/2*cos(x)*sin(x)+1/2*x)-1/4*cos(x)^2-1/4*x^2;yx=diff(y,x);>> y1=simple(yx)y1 =x*sin(x)^2(4) xdx ⎰sec 3syms x yy=sec(x)^3;f=int(y,x)f =1/2/cos(x)^2*sin(x)+1/2*log(sec(x)+tan(x))clearsyms x yy=1/2/cos(x)^2*sin(x)+1/2*log(sec(x)+tan(x));yx=diff(y,x);y1=simple(yx)y1 =1/cos(x)^32. 求下列积分的数值解1）dx x x ⎰-10clearsyms xy=int(x^(-x),x,0,1)y =int(x^(-x),x = 0 .. 1)vpa(y,10)ans =1.2912859972）xdx e x cos 3202⎰πclearsyms xy=int(exp(2*x)*cos(x)^3,x, clearsyms xy=int((1/(2*pi)^(1/2))*exp(-x^2/2),x,0,1)y =7186705221432913/36028797018963968*erf(1/2*2^(1/2))*2^(1/2)*pi^(1/0,2*pi) y =22/65*exp(pi)^4-22/65vpa(ans,10)(3) dx x e 210221-⎰π>> clear>> syms x>> y=int(1/(2*pi)^(1/2)*exp(-x^2/2),0,1);>> vpa(y,14)ans =.341344746068552（4）>> clear>> syms x>> y=int(x*log(x^4)*asin(1/x^2),1,3);Warning: Explicit integral could not be found.> In sym.int at 58>> vpa(y,14)ans =2.45977212823752（5）>> clear>> syms x>> y=int(1/(2*pi)^(1/2)*exp(-x^2/2),-inf,inf);>> vpa(y,14)ans =.99999999999999练习2.51判断下列级数的收敛性，若收敛，求出其收敛值。
(完整版)汽车理论课后作业答案MATLAB
汽车理论作业 MA TLAB 过程010203040506070809010050001000015000汽车驱动力与阻力平衡图u a /km.h -1F /N10203040506070809010002468101214加速度倒数-速度曲线图u1/a0102030405060708090100102030405060u/(km/h)P /k W汽车功率平衡图10203040506070809010012141618202224最高档等速百公里油耗曲线Ua/(km/h)Q s /L2324252627282912131415161718燃油积极性-加速时间曲线燃油经济性(qs/L)动力性--原地起步加速时间 (s t /s )源程序：《第一章》m=3880; g=9.8; r=0.367; x=0.85; f=0.013; io=5.83; CdA=2.77; If=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598; Iw=Iw1+Iw2;ig=[6.09 3.09 1.71 1.00]; %变速器传动比 L=3.2; a=1.947; hg=0.9; n=600:1:4000;T=-19.313+295.27*n/1000-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4; Ft1=T*ig(1)*io*x/r;%计算各档对应转速下的驱动力Ft2=T*ig(2)*io*x/r;Ft3=T*ig(3)*io*x/r;Ft4=T*ig(4)*io*x/r;u1=0.377*r*n/(io*ig(1));u2=0.377*r*n/(io*ig(2));u3=0.377*r*n/(io*ig(3));u4=0.377*r*n/(io*ig(4));u=0:130/3400:130;F1=m*g*f+CdA*u1.^2/21.15;%计算各档对应转速下的驱动阻力F2=m*g*f+CdA*u2.^2/21.15;F3=m*g*f+CdA*u3.^2/21.15;F4=m*g*f+CdA*u4.^2/21.15;figure(1);plot(u1,Ft1,'-r',u2,Ft2,'-m',u3,Ft3,'-k',u4,Ft4,'-b',u1,F1,'-r',u2,F2,'-m',u3,F3,'-k',u4,F4,'-b','LineWidth',2)title('汽车驱动力与阻力平衡图');xlabel('u_{a}/km.h^{-1}')ylabel('F/N')gtext('F_{t1}')gtext('F_{t2}')gtext('F_{t3}')gtext('F_{t4}')gtext('F_{f}+F_{w}')%由汽车驱动力与阻力平衡图知，他们无交点，u4在最大转速时达到最大umax=u4(3401)Ft1max=max(Ft1);imax=(Ft1max-m*g*f)/(m*g)disp('假设是后轮驱动');C=imax/(a/L+hg*imax/L) % 附着率delta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(1)*r^2*io^2*x/(m*r^2);delta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(2)*r^2*io^2*x/(m*r^2);delta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(3)*r^2*io^2*x/(m*r^2);delta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(4)*r^2*io^2*x/(m*r^2);a1=(Ft1-F1)/(delta1*m); %加速度a2=(Ft2-F2)/(delta2*m);a3=(Ft3-F3)/(delta3*m);a4=(Ft4-F4)/(delta4*m);h1=1./a1; %加速度倒数h2=1./a2;h3=1./a3;h4=1./a4;figure(2);plot(u1,h1,u2,h2,u3,h3,u4,h4,'LineWidth',2); title('加速度倒数-速度曲线图');xlabel('u')ylabel('1/a')gtext('1/a1')gtext('1/a2')gtext('1/a3')gtext('1/a4')%由加速度倒数-速度曲线图可知u1min=min(u1);u1max=max(u1);u2min=u1max;u2min=min(u2);u2max=max(u2);u3min=u2max;u3max=max(u3);u4min=u3max;u4max=70;x1=[];x2=[];x3=[];x4=[];y=3401;for i=1:3401;if u3(i)<=u3min;x1=[i];endendq1=max(x1);ua3=u3(q1:y);a3=h3(q1:y);for i=1:3401;if u4(i)<=u4min;x2=[i];elseif u4(i)<=u4max;x3=[i];endendq2=max(x2);q3=max(x3);ua4=u4(q2:q3);a4=h4(q2:q3);s1=trapz(h2,u2 ); %二挡运行时间s2=trapz(ua3,a3);s3=trapz(ua4,a4);s=[s1 s2 s3];disp('积分得')t=sum(s)*1000/3600 %总时间《第二章》Pe1=Ft1.*u1./3600;%计算各档对应转速下的功率Pe2=Ft2.*u2./3600;Pe3=Ft3.*u3./3600;Pe4=Ft4.*u4./3600;P1=F1.*u1./(3600*x);%计算各档对应的各个车速下的行驶功率P2=F2.*u2./ (3600*x);P3=F3.*u3./ (3600*x);P4=F4.*u4./ (3600*x);figure(3);plot(u1,Pe1,'-r',u2,Pe2,'-m',u3,Pe3,'-k',u4,Pe4,'-b',u1,P1,'k',u2,P2,'k',u3,P3,'k', u4,P4,'k','linewidth',2);gtext('Pe1')gtext('Pe2')gtext('Pe3')gtext('Pe4')xlabel('u/(km/h)');ylabel('P/kW');title('汽车功率平衡图');n=[815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804];Ua=[];Ua=0.377*r*n./(io*ig(4))ft=[];ft=m*g*f+(2.77/21.15)*Ua.^2;%计算各转速对应的各个车速下的行驶阻力Pe(1)=ft(1).*Ua(1)./(3600*x);%计算各转速对应的各个车速下的行驶阻力功率Pe(2)=ft(2).*Ua(2)./(3600*x);Pe(3)=ft(3).*Ua(3)./(3600*x);Pe(4)=ft(4).*Ua(4)./(3600*x);Pe(5)=ft(5).*Ua(5)./(3600*x);Pe(6)=ft(6).*Ua(6)./(3600*x);Pe(7)=ft(7).*Ua(7)./(3600*x);Pe(8)=ft(8).*Ua(8)./(3600*x)B0=[1326.8 1354.7 1284.4 1122.9 1141.0 1051.2 1233.9 1129.7];B1=[-416.46 -303.98 -189.75 -121.59 -98.893 -73.714 -84.478 -45.291];B2=[72.739 36.657 14.525 7.0035 4.4763 2.8593 2.9788 0.7113];B3=[-5.8629 -2.0533 -0.51184 -0.18517 -0.091077 -0.05138 -0.047449 -0.00075215];B4=[0.17768 0.043072 0.0068164 0.0018555 0.00068906 0.00035032 0.00028230-0.000038568];b1=(B0(1))+(B1(1)*Pe(1))+(B2(1)*Pe(1)^2)+(B3(1)*Pe(1)^3)+(B4(1)*Pe(1)^4);b2=(B0(2))+(B1(2)*Pe(2))+(B2(2)*Pe(2)^2)+(B3(2)*Pe(2)^3)+(B4(2)*Pe(2)^4);b3=(B0(3))+(B1(3)*Pe(3))+(B2(3)*Pe(3)^2)+(B3(3)*Pe(3)^3)+(B4(3)*Pe(3)^4);b4=(B0(4))+(B1(4)*Pe(4))+(B2(4)*Pe(4)^2)+(B3(4)*Pe(4)^3)+(B4(4)*Pe(4)^4);b5=(B0(5))+(B1(5)*Pe(5))+(B2(5)*Pe(5)^2)+(B3(5)*Pe(5)^3)+(B4(5)*Pe(5)^4);b6=(B0(6))+(B1(6)*Pe(6))+(B2(6)*Pe(6)^2)+(B3(6)*Pe(6)^3)+(B4(6)*Pe(6)^4);b7=(B0(7))+(B1(7)*Pe(7))+(B2(7)*Pe(7)^2)+(B3(7)*Pe(7)^3)+(B4(7)*Pe(7)^4);b8=(B0(8))+(B1(8)*Pe(8))+(B2(8)*Pe(8)^2)+(B3(8)*Pe(8)^3)+(B4(8)*Pe(8)^4);p=0.7;Qs=[];Qs(1)=(Pe(1)*b1)/(1.02*Ua(1).*p*g);Qs(2)=(Pe(2)*b2)/(1.02*Ua(2).*p*g);Qs(3)=(Pe(3)*b3)/(1.02*Ua(3).*p*g);Qs(4)=(Pe(4)*b4)/(1.02*Ua(4).*p*g);Qs(5)=(Pe(5)*b5)/(1.02*Ua(5).*p*g);Qs(6)=(Pe(6)*b6)/(1.02*Ua(6).*p*g);Qs(7)=(Pe(7)*b7)/(1.02*Ua(7).*p*g);Qs(8)=(Pe(8)*b8)/(1.02*Ua(8).*p*g);M=polyfit(Ua,Qs,2);UA=0.377*r*600/(ig(4)*io):1:0.377*r*4000/(ig(4)*io);%UA表示车速QS=polyval(M,UA);%QS表示油耗figure(4);plot(UA,QS,'linewidth',2);title('最高档等速百公里油耗曲线');xlabel('Ua/(km/h)');ylabel('Qs/L');《第三章》io=[5.17 5.43 5.83 6.17 6.33];Va=0.377*r*n(7)./(io.*ig(4));Ps=46.9366;disp('假设以最高档，较高转速（n取3401 ），最经济负荷（即90%负荷大约 46.9366Kw）行驶时油耗')qs=[];qs(1)=(Ps*b7)/(1.02*Va(1).*p*g);qs(2)=(Ps*b7)/(1.02*Va(2).*p*g);qs(3)=(Ps*b7)/(1.02*Va(3).*p*g);qs(4)=(Ps*b7)/(1.02*Va(4).*p*g);qs(5)=(Ps*b7)/(1.02*Va(5).*p*g);st=[ 17.5813 16.2121 14.5126 13.3775 12.9185];%加速时间：（这里以最高档〈四档〉、速度由0加速到94.93Km/h 的时间）因与题1.3第三问求法相同，这里不在累述，可直接有计算机求得：figure(5);plot(qs,st,'+','linewidth',2)hold on plot(qs,st,); gtext('5.17') gtext('5.43') gtext('5.83') gtext('6.17') gtext('6.33')title('燃油积极性-加速时间曲线'); xlabel('燃油经济性(qs/L)');ylabel('动力性--原地起步加速时间 (st/s)');《第四章》 4-31）前轴利用附着系数为：gf zh b zL +=βϕ后轴利用附着系数为： ()gr zh a zL --=βϕ1空载时：g h b L -=βϕ0=413.0845.085.138.095.3-=-⨯所以0ϕϕ>空载时后轮总是先抱死。
MATLAB第三章和第四章作业
习题三1.选择题(1)已知a=4，b='4'，下面说法错误的为C 。
A. 变量a比b占用的存储空间大B. 变量a和b可以进行加、减、乘、除运算C. 变量a和b的数据类型相同D. 变量b可以用eval命令执行(2)已知s='显示"hello"'，则s的元素个数是B 。
A. 12B. 9C. 7D. 18(3)运行命令>>a=sym('pi','d')则对于变量a的描述D是正确的。
A. a是符号变量B. a显示为10位的数值C. a显示为32位的数值D. a不存在(4)对于符号表达式g=sym('sin(a*z)+cos(w*v)')，如果运行命令diff(g)，则求导自变量是D。
A. aB. zC. wD. v(5)运行命令>>a=double(sym('sin(pi/2)'))，则变量a是 C。
A. 符号变量B. 字符串'1'C. double型的数值1D. 出错(6)运行命令>>y=dsolve('x*D2y-3*Dy=x^2','t')求解微分方程，则D。
A. Dy是指dy/dxB. 得出的y是通解有一个常数符C1C. D2y是指d2y/dxD. 得出的y是通解有两个常数符C1和C2(7)有一个2行2列的元胞数组c，则c(2)是指C 。
A. 第1行第2列的元素内容B. 第2行第1列的元素内容C. 第1行第2列的元素D. 第2行第1列的元素(8)对于一个2行2列的元胞数组c，如果要删除第二列的元素，应该使用的命令是B 。
A.c{:,2}=[]B.c(:,2)=[]C.A、B两种方式均可D.A、B两种方式均不可(9)有一个3行10列的构架数组student，每个构架有name（姓名）、scores两个字段，其中scores是以1×5数组表示的五门课的成绩，那么要查看第4个学生的第2门课成绩，采用的命令中达不到要求的是。
Matlab习题答案
参考答案： （1） >> (3-5*i)*(4+2*i) ans =
22.0000 -14.0000i
（2） >> sin(2-8*i) ans =
1.3553e+003 +6.2026e+002i
5．判断下面语句的运算结果。 (1) 4 < 20 (2) 4 <= 20 (3) 4 == 20 (4) 4 ~= 20 (5) 'b'<'B' 参考答案： （1） >> 4<20 ans =
y_nearest(i)=interp1(x,y,scalar_x(i),'nearest'); y_linear(i) =interp1(x,y,scalar_x(i),'linear'); y_spline(i) =interp1(x,y,scalar_x(i),'spline'); y_cubic(i) =interp1(x,y,scalar_x(i),'cubic'); end subplot(2,2,1),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_nearest),title('method=nearest'); subplot(2,2,2),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_linear),title('method=linear'); subplot(2,2,3),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_spline),title('method=spline'); subplot(2,2,4),plot(x,y,'*'),hold on,plot(scalar_x,y_cubic),title('method=cubic'); 得到结果为：
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。
最优化方法及其matlab程序设计习题答案
证明：根据严格凸函数定义证明。
定义：对任意x ̸= y,及任意实数λ ∈ (0, 1)都有f (λx + (1 − λ)y) ≤ λf (x) + (1 − λ)f (y).
充分条件：∀x, y ∈ ℜn, 有f (x + y) ≤ f (x) + f (y)
对任意x ̸= y,及任意实数λ ∈ (0, 1)都有f (λx+(1−λ)y) ≤ f (λx)+f ((1−λ)y)
8
k= 2 （2）阻尼牛顿法 function He=Hesstwo(x) n=length(x); He=zeros(n,n); He=[8, 0; 0, 2]; ≫ x0=[0,1]’;[x val k]=dampnm(’funtwo1’,’gfuntwo1’,’Hesstwo’,x0) x= 1 2 val = -8 k= 1 第3题. function f=fun(x) f = (x(1) − 2)4 + (x(1) − 2 ∗ x(2))2; function gf=gfun(x) gf = [4 ∗ (x(1) − 2)3 + 2 ∗ (x(1) − 2 ∗ x(2)), −4 ∗ (x(1) − 2 ∗ x(2))]′; ≫clear all; ≫x0=[0 3]’;[v,val,k]=grad(’fun’,’gfun’,x0)
(1
−
λ)y)=
1 2
(λx
+
(1
−
λ)y)T
G(λx
+
(1
−
λ)y)
+
bT
(λx
+
(1
−
λ)y)
λf
(x)
matlab课后习题答案
习题二之阳早格格创做1.怎么样明白“矩阵是MATLAB最基础的数据对于象”？问：果为背量不妨瞅成是仅有一止或者一列的矩阵，单个数据（标量）不妨瞅成是仅含一个元素的矩阵，故背量战单个数据皆不妨动做矩阵的惯例去处理.果此，矩阵是MATLAB最基础、最要害的数据对于象.2.设A战B是二个共维共大小的矩阵，问：(1)A*B战A.*B的值是可相等？问：没有相等.(2)A./B战B.\A的值是可相等？问：相等.(3)A/B战B\A的值是可相等？问：没有相等.(4)A/B战B\A所代表的数教含意是什么？问：A/B等效于B的顺左乘A矩阵，即A*inv(B)，而B\A等效于B矩阵的顺左乘A矩阵，即inv(B)*A.3.写出完毕下列支配的下令.(1)将矩阵A第2~5止中第1, 3, 5列元素赋给矩阵B.问：B=A(2:5,1:2:5); 或者B=A(2:5,[1 3 5])(2)简略矩阵A的第7号元素.问：A(7)=[](3)将矩阵A的每个元素值加30.问：A=A+30;(4)供矩阵A的大小战维数.问：size(A);ndims(A);(5)将背量t的0元素用呆板整去代替.问：t(find(t==0))=eps;(6)将含有12个元素的背量x变换成34 矩阵.问：reshape(x,3,4);(7)供一个字符串的ASCII码.问：abs(‘123’); 或者double(‘123’);(8)供一个ASCII码所对于应的字符.问：char(49);4.下列下令真止后，L1、L2、L3、L4的值分别是几？A=1:9;B=10-A;...L1=A==B;L2=A<=5;L3=A>3&A<7;L4=find(A>3&A<7);问：L1的值为[0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0]L2的值为[1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0]L3的值为[0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0]L4的值为[4, 5, 6]5.已知完毕下列支配：(1)与出A的前3止形成矩阵B，前二列形成矩阵C，左下角32⨯子矩阵形成矩阵D，B与C的乘积形成矩阵E.问：B=A(1:3,:);C=A(:,1:2);D=A(2:4,3:4);E=B*C;(2)分别供E<D、E&D、E|D、~E|~D战find(A>=10&A<25).问：E<D=010001⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，E&D=110111⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，E|D=111111⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，~E|~D=001000⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦find(A>=10&A<25)=[1; 5].6.当A=[34, NaN, Inf, -Inf, -pi, eps, 0]时，分解下列函数的真止截止：all(A)，any(A)，isnan(A)，isinf(A)，isfinite(A).问：all(A)的值为0any(A)的值为1isnan(A)的值为[0, 1, 0, 0, 0, 0, 0]isinf(A)的值为[0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]isfinite(A)的值为[1, 0, 0,0, 1, 1, 1]7.用结构体矩阵去保存5名教死的基础情况数据，每名教死的数据包罗教号、姓名、博业战6门课程的结果.问：student(1).id='0001';student(1).name='Tom';student(1).major='computer';student(1).grade=[89,78,67,90,86,85];8.修坐单元矩阵B并回问有闭问题.B{1,1}=1;B{1,2}='Brenden';B{2,1}=reshape(1:9,3,3);B{2,2}={12,34,2;54,21,3;4,23,67};(1)size(B)战ndims(B)的值分别是几？问：size(B)的值为2,2.ndims(B)的值为2.(2)B(2)战B(4)的值分别是几？问：B(2)=147258369⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，B(4)=[12][34][2][54][21][3][4][23][67]⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦(3)B(3)=[]战B{3}=[]真止后，B的值分别是几？问：当真止B(3)=[]后，B={1, [1, 4, 7; 2, 5, 8; 3, 6, 9], {12, 34, 2; 54, 21, 3; 4, 23, 67}}当真止B{3}=[]后，B={1,[]; [1, 4, 7; 2, 5, 8; 3, 6, 9],{12, 34, 2; 54, 21, 3; 4, 23, 67}}习题三1.写出完毕下列支配的下令.(1)修坐3阶单位矩阵A.问：A=eye(3);(2)修坐5×6随机矩阵A，其元素为[100,200]范畴内的随机整数.问：round(100+(200-100)*rand(5,6));(3)爆收均值为1，圆好为0.2的500个正态分散的随机数.问：1+sqrt(0.2)*randn(5,100);(4)爆收战A共样大小的幺矩阵.问：ones(size(A));(5)将矩阵A对于角线的元素加30.问：A+eye(size(A))*30;(6)从矩阵A提与主对于角线元素，并以那些元素形成对于角阵B.问：B=diag(diag(A));2.使用函数，真止圆阵左旋90o或者左旋90o的功能.比圆，本矩阵为A，A左旋后得到B，左旋后得到C.问：B=rot90(A);C=rot90(A,-1);3.修坐一个圆阵A，供A的顺矩阵战A的止列式的值，并考证A与A-1是互顺的.问：A=rand(3)*10;B=inv(A);C=det(A);先估计B*A，再估计A*B，由估计可知B*A=A*B，即A·A-1=A-1·A是互顺.4.供底下线性圆程组的解.问：A=[4,2,-1;3,-1,2;12,3,0];b=[2;10;8];x=inv(A)*b圆程组的解为x=6.000026.666727.3333 -⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦5.供下列矩阵的主对于角线元素、上三角阵、下三角阵、秩、范数、条件数战迹.(1)112351423052111509A-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦(2)0.434328.9421B⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦问：(1)与主对于角线元素：diag(A);上三角阵：triu(A)；下三角阵：tril(A);秩：rank(A);范数：norm(A,1); 或者 norm(A);或者 norm(A,inf);条件数：cond(A,1); 或者 cond(A,2); 或者 cond(A,inf)迹：trace(A);(2)【请参照(1)】.6.供矩阵A的特性值战相映的特性背量.问：[V,D]=eig(A);习题四1.从键盘输进一个4位整数，按如下准则加稀后输出.加稀准则：每位数字皆加上7，而后用战除以10的余数与代该数字；再把第一位与第三位接换，第二位与第四位接换.问：a=input('请输进4位整数：');A=[a/1000,a/100,a/10,a];A=fix(rem(A,10));A=rem(A+7,10);b=A(3)*1000+A(4)*100+A(1)*10+A(2);disp(['加稀后的值为：',num2str(b)]);2.分别用if语句战switch语句真止以下估计，其中a、b、c 的值从键盘输进.问：(1) 用if语句真止估计：a=input('请输进a的值：');b=input('请输进b的值：');c=input('请输进c的值：');x=input('请输进x的值：');y=a*x^2+b*x+c;endy=a*((sin(b))^c)+x;endy=log(abs(b+c/x));enddisp(['y=',num2str(y)]);(2) 用switch语句真止估计：a=input('请输进a的值：');b=input('请输进b的值：');c=input('请输进c的值：');x=input('请输进x的值：');switch fix(x/0.5)case {1,2}y=a*x^2+b*x+c;case num2cell(3:6)y=a*((sin(b))^c)+x;case num2cell(7:10)y=log(abs(b+c/x));enddisp(['y=',num2str(y)]);3.爆收20个二位随机整数，输出其中小于仄衡值的奇数.问：A=fix(10+89*rand(1,20));sum=0;for i=1:20sum=sum+A(i);endB=A(find(A<(sum/20)));C=B(find(rem(B,2)==0));disp(C);4. 输进20个数，供其中最大数战最小数.央供分别用循环结媾战调用MATLAB 的max 函数、min 函数去真止. 问：(1) 用循环结构真止：v_max=0;v_min=0;for i=1:20x=input(['请输进第', num2str(i), '数：']);if x>v_maxv_max=x;end;if x<v_minv_min=x;end;enddisp(['最大数为：', num2str(v_max)]);disp(['最小数为：', num2str(v_min)]);(2) 用max 函数、min 函数真止：for i=1:5A(i)=input(['请输进第', num2str(i), '数：']);enddisp(['最大数为：', num2str(max(A))]);disp(['最小数为：', num2str(min(A))]);5. 已知：236312222s =+++++，分别用循环结媾战调用MATLAB 的sum 函数供s 的值.问：(1) 用循环结构真止：s=0;for i=0:63s=s+2^i;ends(2) 调用sum函数真止：s=0:63;s=2.^s;sum(s)6.当n分别与100、1000、10000时，供下列各式的值.(1)111111(1)(ln2) 234nn+-+-++-+=(2)1111() 3574π-+-+=(3) 11111() 4166443n+++++=(4)224466(2)(2)133557(21)(21)2n nn nπ⎛⎫⨯⨯⨯⨯⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⎪⎪⎪⎪ ⎪⨯⨯⨯-⨯+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭央供分别用循环结媾战背量运算（使用sum或者prod函数）去真止.问：(1) 用循环结构真止：sum=0;for k=1:100sum=sum+(-1)^(k+1)/k;endsum使用sum函数：x=[];for k=1:10000x=[x, (-1)^(k+1)/k];endsum(x)(2)用循环结构真止：sum=0;for k=1:100sum=sum+(-1)^(k+1)/(2*k-1);endsum使用sum函数：x=[];for k=1:100x=[x, (-1)^(k+1)/(2*k-1)];endsum(x)(3)用循环结构真止：sum=0;for k=1:100sum=sum+1/(4^k);endsum使用sum函数真止：x=[];for k=1:100x=[x, 1/(4^k)];endsum(x)(4)用循环结构真止：t=1;for k=1:100t=t*(((2*k)*(2*k))/((2*k-1)*(2*k+1)));endt使用prod函数真止：x=[];for k=1:100x=[x, ((2*k)*(2*k))/((2*k-1)*(2*k+1))];endprod(x)7. 编写一个函数文献，供小于任性自然数n的斐波那契（Fibnacci）数列各项.斐波那契数列定义如下：问：function x=fibnacci(n)for i=1:nif i<=2x(i)=1;elsex(i)=x(i-1)+x(i-2);endend8.编写一个函数文献，用于供二个矩阵的乘积战面乘，而后正在下令文献中调用该函数.问：函数文献myfnc.m：function [x, y]=myfnc(A, B)tryx=A*B;catchx=[];endy=A.*B;下令文献myexe.m：A=input('请输进矩阵A：');B=input('请输进矩阵B：');[x, y]=myfnc(A, B);if length(x)==0display('二矩阵的维数没有匹配，无法举止乘积运算！');disp('矩阵A 战矩阵B 的乘积为：'); xenddisp('矩阵A 战矩阵B 的面乘为：'); y9. 先用函数的递归调用定义一个函数文献供1n m i i =∑，而后调用该函数文献供100501021111k k k k k k ===++∑∑∑. 问：函数文献myfnc.m ：function sum=myfnc(n, m)if n<=1sum=1;elsesum= myfnc (n-1, m)+n^m;end正在下令窗心中调用myfnc.m 文献，估计100501021111k k k k k k ===++∑∑∑： sum=myfnc(100, 1)+myfnc(50, 2)+myfnc(10,-1) 10.写出下列步调的输出截止.① s=0;a=[12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23]; for k=afor j=1:4if rem(k(j),2)~=0s=s+k(j);endendends问：真止截止为②下令文献exe.m真止后的截止为：x =41220y=2 4 6。