实验一:几何物理中的插值问题
1.轮船的甲板成近似半椭圆面形,为了得到甲板的面积。首先测量得到横向最大相间8.534米;然后等间距地测得纵向高度,自左向右分别为:
0.914, 5.060, 7.772, 8.717, 9.083, 9.144, 9.083, 8.992, 8.687, 7.376,
2.073,
计算甲板的面积。
2.物体受水平方向外力作用,在水平直线上运动。测得位移与受力如表5.1
X 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
F 20 21 21 20 19 18.5 18.0 13.5 9 4.5 0
(2) 位移为0.4时的速度是多少?
3.火车行驶的路程、速度数据如表5.2,计算从静止开始20 分钟内走过的路程。
t(分) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
v(km/h) 10 18 25 29 32 20 11 5 2 0
4.
天文学家在1914年8月份的7次观测中,测得地球与金星之间距离(单位:米),并取其常用对数值,与日期的一组历史数据如表5.3。
日期(号)18 20 22 24 26 28 30
距离对数9.9617724 9.9543645 9.9468069 9.9390950 9.9312245 9.9231915 9.9149925
实验二:社会经济中的插值问题
1.山区地貌图
在某山区(平面区域(0,2800)(0,2400)内,单位:米)测得一些地点的高程(单位:米)如表5.5,试作出该山区的地貌图和等高线图。
2400 2000 1600 1200 800 400 0 1430 1450 1470 1320 1280 1200 1080 940 1450 1480 1500 1550 1510 1430 1300 1200 1460 1500 1550 1600 1550 1600 1600 1600 1370 1500 1200 1100 1550 1600 1550 1380 1270 1500 1200 1100 1350 1450 1200 1150 1230 1390 1500 1500 1400 900 1100 1060 1180 1320 1450 1420 1400 1300 700 900
Y/X 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800
实验一:几何物理中的插值问题
1.输入以下:
x=linspace(0,8.534,11);
y=[0.914 5.060 7.772 8.717 9.083 9.144 9.083 8.992 8.687 7.376 2.073]; xi=0:1/100:8.534;
yi=interp1(x,y,xi,'spline');
s=pi*8.534*max(yi)/4
输出:s =
61.3210
即甲板面积为:61.3210
2.(1)输入:
X=0:0.1:1.0;
F=[20 21 21 20 19 18.5 18.0 13.5 9 4.5 0];
Xi=0:0.005:0.4;
Fi=interp1(X,F,Xi,'spline');
W=Fi.*Xi
plot(Xi,W)
输出图为:
即物体从位移为0到0.4所做的功如图
3.输入:
t=2:2:20;v=[10/60 18/60 25/60 29/60 32/60 20/60 11/60 5/60 2/60 0/60]; V=mean(v);S=V*20
输出为:S =
5.0667
即从静止开始20分钟内走过的路程为5.0667
4.输入:
x=[18 20 22 24 26 28 30];
y=[9.9617724 9.9543645 9.9468069 9.9390950 9.9312245 9.9231915
9.9149925];
y1=9.9351799;x1=interp1(y,x,y1,'spline')
输出为:x1 =
25.0000
即25日时金星与地球的距离(米)的对数值为9.9351799
实验二:社会经济中的插值问题
1.山区地貌图
输入如下:
x=0:400:2800;y=0:400:2400;
z=[1180 1320 1450 1420 1400 1300 700 900;1230 1390 1500 1500 1400 900 1100 1060;1270 1500 1200 1100 1350 1450 1200 1150;1370 1500 1200 1100 1550 1600 1550 1380;1460 1500 1550 1600 1550 1600 1600 1600;1450 1480 1500 1550 1510 1430 1300 1200;1430 1450 1470 1320 1280 1200 1080 940];
[xi,yi]=meshgrid(0:60:2800, 0:60:2400); zi=interp2(x,y,z,xi,yi,'cubic');
mesh(xi,yi,zi)
axis([0 2800 0 2400 700 1600])
所得图为:
输入:contour(xi,yi,zi,20)
所得图为:
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)
数学建模与数学实验课程练习 练习集锦 1简述数学建模的一般过程及建模过程中需要注意的问题。 2 简述数学模型及数学建模的特点。 3 简述数学建模的常用分类方法。 4求方程 06 /12 625 .05 .04 )(=------=x x x x f 的模最大的根的近似 值(精确到小数点后两位)。 5在抢渡长江模型中,如果水流速度 1.8/v m s =为常数,人的游泳速度 1.5/u m s =为常数,江面宽度为1200H m =,终点位置在起点下游 1000L m =处的条件,确定游泳者的最佳游泳路径及最短游泳时间。 6沿江的某一侧区域将建两个水厂,在江边建一个取水口。现需要设计最优的管线铺设方案,通过管线从取水口向水厂送水。水厂与江岸的位置见右图。 如果不用共用管线,城区单位建设费用是郊区的2倍。 (1) 对于最优方案,用α表示,βγ。 (2) 求最优取 水口位置。 7在层次分析法建模中,我们介绍了成对比较矩阵概念,已知矩阵P 是成对比较矩阵 (,0) P x
31/52a b P c d e f ?? ??=?? ???? , (1)确定矩阵P 的未知元素。 (2)求P 模最大特征值。 (3)分析矩阵P 的一致性是否可以接受(随机一致性指标RI取)。 8在层次分析法建模中,我们介绍了成对比较矩阵概念,已知矩阵P 是三阶成对比较矩阵 322P ? ???=?????? ,(1)将矩阵P 元素补全。 (2)求P 模最 大特征值。 (3)分析矩阵P 的一致性是否可以接受(随机一致性指标RI取)。 9考虑下表数据 (1)用曲改直的思想确定经验公式形式。 (2)用最小二乘法确定经验公式系数。 10考虑微分方程
北京交通大学海滨学院考试试题 课程名称:数学实验2010-2011第一学期出题教师:数学组适用专业: 09机械, 物流, 土木, 自动化 班级:学号:姓名: 选做题目序号: 1.一对刚出生的幼兔经过一个月可以长成成兔, 成兔再经过一个月后可以 繁殖出一对幼兔. 如果不计算兔子的死亡数, 请用Matlab程序给出在未来24个月中每个月的兔子对数。 解: 由题意每月的成兔与幼兔的数量如下表所示: 1 2 3 4 5 6 ··· 成兔0 1 1 2 3 5··· 幼兔 1 0 1 1 2 3··· 运用Matlab程序: x=zeros(1,24); x(1)=1;x(2)=1; for i=2:24 x(i+1)=x(i)+x(i-1); end x 结果为x = 1 1 2 3 5 8 13 21 3 4 5 5 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 1094 6 7711 2865 7 46368 2.定积分的过程可以分为分割、求和、取极限三部分, 以1 x e dx 为例, 利用
已学过的Matlab 命令, 通过作图演示计算积分的过程, 并与使用命令int() 直接积分的结果进行比较. 解:根据求积分的过程,我们先对区间[0,1]进行n 等分, 然后针对函数x e 取和,取和的形式为10 1 i n x i e e dx n ξ=≈ ∑ ? ,其中1[ ,]i i i n n ξ-?。这里取i ξ为区间的右端点,则当10n =时,1 x e dx ?可用10 101 1.805610 i i e ==∑ 来近似计算, 当10n =0时,100 100 1 01 =1.7269100 i x i e e dx =≈ ∑?,当10n =000时,10000 10000 1 1 =1.718410000 i x i e e dx =≈ ∑ ?. 示意图如下图,Matlab 命令如下: x=linspace (0,1,21); y=exp(x); y1=y(1:20); s1=sum(y1)/20 y2=y(2:21); s2=sum(y2)/20 plot(x,y); hold on for i=1:20 fill([x(i),x(i+1),x(i+1),x(i),x(i)],[0,0,y(i),y(i),0],'b') end syms k;symsum(exp(k/10)/10,k,1,10);%n=10 symsum(exp(k/100)/100,k,1,100);%n=100 symsum(exp(k/10000)/10000,k,1,10000);%n=10000
2011——2012第二学期三年级数学实验方案 课题名称:如何提高学生的计算能力 参与人:三年级全体数学教师一、指导思想 计算能力是学生学习数学所必备的基本能力,是学习数学的基础。培养和提高学生的计算能力是小学数学的主要任务之一,是一项涉及到多方面教学内容的系统工程。“计算”在教学中所占的比重相当大,无论是应用题、统计知识,还是简易方程,都离不开计算。计算的准确率和速度如何,将直接影响学生学习的质量,因此,计算教学不容忽视。数学大纲中明确提出,要使学生能“正确、迅速、灵活、合理”地进行计算。计算教学应跳出认知技能的框框,不把法则的得出,技能的形成作为唯一的目标,而应更关注学生的学习过程,让学生参与算理算法的探索过程,让学生在实践探索的过程中实现发展性领域目标。 二、实验内容: 1、小数的加减法。 2、三位数乘两位数 3、除数是两位数的除法(口算和竖式计算)以及乘除混合运算。 三、实验目标: 1、弄清算理,讲明算理。 2、在规定时间里完成一定数量的计算,保证计算的准确率。 3、养成良好的计算习惯。 四、实验的具体做法: (一)培养学生计算的兴趣。 “兴趣是最好的老师”,在计算教学中,首先要激发学生的计算兴趣,让学生乐于学、乐于做,教会学生用口算、笔算和计算工具进行计算,并掌握一定的计算方法,达到算得准、快的目的。 讲究训练形式,激发计算兴趣。为了提高学生的计算兴趣,寓教于乐,结合每天的教学内容,可以让学生练习一些口算。在强调计算的同时,讲究训练形式多样化。如:用游戏、竞赛等方式训练;用卡片、小黑板视算,听算;限时口算,自编计算题等。多种形式的训练,不仅提高学生的计算兴趣,还培养学生良好的计算习惯。 以中外数学家的典型事例或与课堂教学内容有关的小故事激发兴趣。教
练习2﹒1 画出下列常见曲线的图形(其中a=1,b=2,c=3)。 1. 立方抛物线y = 解: x=-4:0.1:4; y=x.^(1/3); plot(x,y) -4 -3-2-101234 0.20.40.60.811.21.4 1.6 2.高斯曲线2 x y e -= 解: fplot('exp(-x^2)',[-4,4])
-4 -3 -2 -1 1 2 3 4 00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1 3、笛卡儿曲线23 3 2 2 33,(3)11at at x y x y axy t t = = +=++ 解:ezplot('x^3+y^3-3*x*y',[-4,4])
-4 -3-2-1 01234 -4-3-2-10123 4x y x 3+y 3-3 x y = 0 或:t=-4:0.1:4; x=3*t./(1+t.^2); y=3*t.^2./(1+t.^2); plot(x,y)
-1.5 -1-0.500.51 1.5 00.5 1 1.5 2 2.5 3 4、蔓叶线233 2 2 2 ,()11at at x x y y t t a x = = = ++- 解:t=-4:0.1:4; x=t.^2./(1+t.^2); y=t.^3,/(1+t.^2); y=t.^3./(1+t.^2); plot(x,y)
00.10.20.30.40.50.60.70.80.91 -4 -3-2-10123 4 或: ezplot('y .^2-x.^3/(1-x)',[-4,4])
1.(1) [1 2 3 4;0 2 -1 1;1 -1 2 5;]+(1/2).*([2 1 4 10;0 -1 2 0;0 2 3 -2]) 2. A=[3 0 1;-1 2 1;3 4 2],B=[1 0 2;-1 1 1;2 1 1] X=(B+2*A)/2 3. A=[-4 -2 0 2 4;-3 -1 1 3 5] abs(A)>3 % 4. A=[-2 3 2 4;1 -2 3 2;3 2 3 4;0 4 -2 5] det(A),eig(A),rank(A),inv(A) 求计算机高手用matlab解决。 >> A=[-2,3,2,4;1,-2,3,2;3,2,3,4;0,4,-2,5] 求|A| >> abs(A) ans = ( 2 3 2 4 1 2 3 2 3 2 3 4 0 4 2 5 求r(A) >> rank(A) ans =
4 求A-1 《 >> A-1 ans = -3 2 1 3 0 -3 2 1 2 1 2 3 -1 3 -3 4 求特征值、特征向量 >> [V,D]=eig(A) %返回矩阵A的特征值矩阵D 与特征向量矩阵V , V = - + + - - + - + - + - + D = { + 0 0 0 0 - 0 0 0 0 + 0 0 0 0 - 将A的第2行与第3列联成一行赋给b >> b=[A(2,:),A(:,3)'] b = 《 1 - 2 3 2 2 3 3 -2