MATLAB 第二版课后答案unit3-8 unit3 实验指导 1、 n=input('请输入一个三位数：'); a=fix(n/100); b=fix((n-a*100)/10); c=n-a*100-b*10; d=c*100+b*10+a 2（1） n=input('请输入成绩'); switch n case num2cell(90:100) p='A'; case num2cell(80:89) p='B'; case num2cell(70:79) p='C'; case num2cell(60:69) p='D'; otherwise p='E'; end price=p （2）n=input('请输入成绩'); if n>=90&n<=100 p='A'; elseif n>=80&n<=89 p='B'; elseif n>=70&n<=79 p='C'; elseif n>=60&n<=69 p='D'; else p='E'; end price=p （3）try n; catch price='erroe' end 3 n=[1,5,56,4,3,476,45,6,3,76,45,6,4,3,6,4,23,76,908,6];
b=n(1); for m=2:20 if n(m)>a a=n(m); elseif n(m)=0 disp(A([n],:)); elseif n<0 disp(lasterr); else disp(A([6],:)); disp(lasterr); end 7（1） f=[];
实验指导 1、 n=input('请输入一个三位数：'); a=fix(n/100); b=fix((n-a*100)/10); c=n-a*100-b*10; d=c*100+b*10+a 2（1） n=input('请输入成绩'); switch n case num2cell(90:100) p='A'; case num2cell(80:89) p='B'; case num2cell(70:79) p='C'; case num2cell(60:69) p='D'; otherwise p='E'; end price=p （2）n=input('请输入成绩'); if n>=90&n<=100 p='A'; elseif n>=80&n<=89 p='B'; elseif n>=70&n<=79 p='C'; elseif n>=60&n<=69 p='D'; else p='E'; end price=p （3）try n; catch price='erroe' end 3 n=[1,5,56,4,3,476,45,6,3,76,45,6,4,3,6,4,23,76,908,6]; a=n(1)；
for m=2:20 if n(m)>a a=n(m); elseif n(m)=0 disp(A([n],:)); elseif n<0 disp(lasterr); else disp(A([6],:)); disp(lasterr); end 7（1） f=[]; for n=1:40
大学社区网收集整理www.dxsqw.com 评分 日期湖南商学院北津学院实验报告 课程名称MATLAB科学计算编程语言 实验名称MATLAB程序设计 专业班级信科1121班 姓名xxx 学号xxx 实验日期2012年11月5日 2012—2013学年度第一学期 一、实验目的 1.掌握利用if语句、switch语句实现选择结构的方法。 2.掌握利用for语句、while语句实现循环结构的方法。 3.熟悉利用向量运算来代替循环操作的方法并理解MATLAB程序设计的特点 4.掌握定义和调用MATLAB函数的方法。
二、实验环境 系统windows7旗舰版 处理器Intel(R)Core(TM)i7-3610M CPU @ 2.30GHz 安装内存 4.00GB （3.07GB 可用）系统类型64位操作系统运行环境 MATLAB 5.3 三、实验基本原理 利用上课所学知识解决以下问题： 1.从键盘输入一个3位数的整数，将它反向输出。如输入639，输出936。 2.输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A、B、C、D、E。其中90~100分为A，80~89分为B，70~79分为C，60~69分为D，60分以下为E。 要求： (1)分别用if 语句和switch 语句实现。 (2)输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。3.输入20个数，求其中最大数和最小数。要求分别用循环结构和调用MATLAB 的max 函数、min 函数来实现。 4.23.0ln )3.0sin(23.03.0a a e e y a a +++?=?，当a 取-3.0、-2.9、-2.8、…、2.8、2.9、 3.0时，求各点的函数值。要求分别用顺序结构和循环结构实现。 5.当n 分别取100、1000、10000时，求下列各式的值： (1)) 6...(n 1...31211122222π=+++++(2)) 2...()12)(12()2)(2(...756653443122π =??? ?????+?????????××????????××????????××n n n n 要求分别用循环结构和向量运算（使用sum 函数）来实现。 6.建立5×6矩阵，要求输出矩阵第n 行元素。当n 值超过矩阵的行数时，自动转为输出矩阵最后一行元素，并给出出错信息。 7已知,o999 ) 20()30()40(f f f y += (1)当)5ln(10)(2 ++=n n n f 时，y 的值是多小。 (2)当+×+×+×=433221)(n f …+)1(+×n n 时，y 的值是多小。 8.先用函数的递归调用定义一个函数文件求 ∑=n i m i 1，然后调用该函数文件求
第二章 1 求下列表达式的值。 （1） w=sqrt(2)*(1+0.34245*10^(-6)) (2) a=3.5; b=5; c=-9.8; x=(2*pi*a+(b+c)/(pi+a*b*c)-exp(2))/tan(b+c)+a (3) a=3.32; b=-7.9; y=2*pi*a^(2)*[(1-pi/4)*b-(0.8333-pi/4)*a] (4) t=[2,1-3*i;5,-0.65]; z=1/2*exp(2*t)*log(t+sqrt(1+t^(2))) 2 求下列表达式 A=[-1,5,-4;0,7,8;3,61,7]; B=[8,3,-1;2,5,3;-3,2,0]; (1) A+6*B A^2-B+eye (2) A*B A.*B B.*A (3) A/B B\A (4) [A,B] [A([1,3],:);B^2] 3 根据已知，完成下列操作 （1） A=[23,10,-0.778,0;41,-45,65,5;32,5,0,32;6,-9.54,54,3.14]; K=find(A>10&A<25); A(K) （2） A=[23,10,-0.778,0;41,-45,65,5;32,5,0,32;6,-9.54,54,3.14]; B=A(1:3,:) C=A(:,1:2) D=A(2:4,3:4) E=B*C （3） E f=input('输入一个数：','s'); f(end :-1:1) 2 用if语句 score=input('请输入成绩:'); if score>=90&&score<=100 disp('A'); elseif score>=80&&score<=89 disp('B'); elseif score>=70&&score<=79 disp('C'); elseif score>=60&&score<=69; disp('D'); elseif score<60&&score>=0; disp('E'); else disp('出错'); end 用switch语句 score=input('请输入成绩:'); switch fix(score/10) case {9,10} disp('A'); case {8} disp('B'); case {7} disp('C'); case {6} disp('D'); case {0,1,2,3,4,5} disp('E'); otherwise disp('出错'); end 第四章1题 1) X=0:10; Y=x-x.^3/6; P lot(x,y) 第三章1. (1)A=eye(3) (2)A=100+100*rand(5,6) (3)A=1+sqrt(0.2)*randn(10,50) (4)B=ones(size(A)) (5)A+30*eye(size(A)) (6)B=diag(diag(A)) 2. B=rot90(A) C=rot90(A,-1) 3. B=inv(A) ;A的逆矩阵 C=det(A) ;A的行列式的值 D=A*B E=B*A D=E 因此A与A-1是互逆的。 4. A=[4 2 -1;3 -1 2;12 3 0]; b=[2;10;8]; x=inv(A)*b x = -6.0000 26.6667 27.3333 5. (1) diag(A) ；主对角线元素 ans = 1 1 5 9 triu(A) ；上三角阵 ans = 1 -1 2 3 0 1 -4 2 0 0 5 2 0 0 0 9 tril(A) ；下三角阵 ans = 1 0 0 0 5 1 0 0 3 0 5 0 11 15 0 9 rank(A) ；秩 ans = 4 norm(A) ；范数 ans = 21.3005 cond(A) ；条件数 ans = 11.1739 trace(A) ；迹 ans = 16 （2）略 6. A=[1 1 0.5;1 1 0.25;0.5 0.25 2] A = 1.0000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 0.2500 0.5000 0.2500 2.0000 [V,D]=eig(A) V = 0.7212 0.4443 0.5315 -0.6863 0.5621 0.4615 -0.0937 -0.6976 0.7103 D = -0.0166 0 0 0 1.4801 0 0 0 2.5365 MATLAB程序设计 用MATLAB语言编写的程序，称为M文件。M文件可以根据调用方式的不同分为两类：命令文件(Script File)和函数文件(Function File)。 例3-1 分别建立命令文件和函数文件，将华氏温度f转换为摄氏温度c。 程序1：首先建立命令文件并以文件名f2c.m存盘。 clear; %清除工作空间中的变量 f=input('Input Fahrenheit temperature：'); c=5*(f-32)/9 然后在MATLAB的命令窗口中输入f2c，将会执行该命令文件，执行情况为： Input Fahrenheit temperature：73 c =22.7778 程序2：首先建立函数文件f2c.m。 function c=f2c(f) c=5*(f-32)/9 然后在MATLAB的命令窗口调用该函数文件。 clear; y=input('Input Fahrenheit temperature：'); x=f2c(y) 输出情况为： Input Fahrenheit temperature：70 c =21.1111 x =21.1111 3.1.2 M文件的建立与打开 M文件是一个文本文件，它可以用任何编辑程序来建立和编辑，而一般常用且最为方便的是使用MATLAB提供的文本编辑器。 1．建立新的M文件 为建立新的M文件，启动MATLAB文本编辑器有3种方法： (1) 菜单操作。从MATLAB主窗口的File菜单中选择New菜单项，再选择M-file命令，屏幕上将出现MATLAB 文本编辑器窗口。 (2) 命令操作。在MATLAB命令窗口输入命令edit，启动MATLAB文本编辑器后，输入M文件的内容并存盘。 (3) 命令按钮操作。单击MATLAB主窗口工具栏上的New M-File命令按钮，启动MATLAB文本编辑器后，输入M文件的内容并存盘。 2．打开已有的M文件 打开已有的M文件，也有3种方法： (1) 菜单操作。从MATLAB主窗口的File菜单中选择Open命令，则屏幕出现Open对话框，在Open对话框中选中所需打开的M文件。在文档窗口可以对打开的M文件进行编辑修改，编辑完成后，将M文件存盘。 (2) 命令操作。在MATLAB命令窗口输入命令：edit 文件名，则打开指定的M文件。 (3) 命令按钮操作。单击MATLAB主窗口工具栏上的Open File命令按钮，再从弹出的对话框中选择所需打开的M文件。 3.2 程序控制结构 3.2.1 顺序结构 1．数据的输入 从键盘输入数据，则可以使用input函数来进行，该函数的调用格式为： A=input(提示信息，选项)； 其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入什么样的数据。 如果在input函数调用时采用's'选项，则允许用户输入一个字符串。例如，想输入一个人的姓名，可采用命令： xm=input('What''s your name?','s'); 2．数据的输出 MATLAB提供的命令窗口输出函数主要有disp函数，其调用格式为 MATLAB第二版课后答案unit3-8 unit3 实验指导 1、 n=input('请输入一个三位数：'); a=fix(n/100); b=fix((n-a*100)/10); c=n-a*100-b*10; d=c*100+b*10+a 2（ 1） n=input(' 请输入成绩 '); switch n case num2cell(90:100) p='A'; case num2cell(80:89) p='B'; case num2cell(70:79) p='C'; case num2cell(60:69) p='D'; otherwise p='E'; end price=p （2） n=input(' 请输入成绩 '); if n>=90&n<=100 p='A'; elseif n>=80&n<=89 p='B'; elseif n>=70&n<=79 p='C'; elseif n>=60&n<=69 p='D'; else p='E'; end price=p （3） try n; catch price='erroe' end 3 n=[1,5,56,4,3,476,45,6,3,76,45,6,4,3,6,4,23,76,908,6]; a=n(1) ； b=n(1); for m=2:20 if n(m)>a a=n(m); elseif n(m)=0 disp(A([n],:)); elseif n<0 disp(lasterr); else disp(A([6],:)); disp(lasterr); end 7（ 1） f=[]; 矩量法m ａtla ｂ程序设计实例： Ha ｌlen 方程求对称振子天线 一、条件与计算目标 已知: 对称振子天线长为Ｌ,半径为a ，且天线长度与波长得关系为,，设,半径a=0、０００0001，因此波数为。 目标： 用H ａll ｅn 方程算出半波振子、全波振子以及不同值得对应参数值。 求:（1）电流分布 （2）E 面方向图 (二维）,H 面方向图（二维）,半波振子空间方向性图(三维） 二、对称振子放置图 图1 半波振子得电流 分布 半波振子天线平行于z 轴放置，在ｘ轴与ｙ轴上得分量都为零，坐标选取方式有两种形式，一般选取图1得空间放置方 式。图１给出了天线得电流分布情况，由图可知，当天线很细时,电流分布近似正弦分布。 三、Ha ｌｌen 方程 得解题思路 ()()()()2 1 ' ' ' ' 12,cos sin sin 'z z i z z z z i z k z G z z dz c kz c kz E k z z dz j ωμ'++=-?? 对于中心馈电得偶极子，Hallen 方程为 ()22'1222 ('),'cos sin sin ,2L L i L L V i z G z z dz c kz c kz k z z j η + -- ++= <<+? 脉冲函数展开与点选配，得到 ()1121 ,''cos sin sin ,1,2,,2n n N z i n m m m m z n V I G z z dz c kz c kz k z m N j η +''=++= =???∑? 上式可以写成 矩阵形式为 四、结果与分析 （1）电流分布 1.编写程序：计算1/3+2/5+3/7+……+10/21 法一： s=0; for i=1:10 s=s+i/(2*i+1); end s s = 4.4096 法二： sum((1:10)./(3:2:21)) ans = 4.4096 2.编写程序：计算1~100中即能被3整除，又能被7整除的所有数之和。 s=0; for i=1:100 if mod(i,3)==0&&mod(i,7)==0 s=s+i; end,end s s = 210 3.画出y=n！的图（1<=n<=10）,阶乘的函数自己编写，禁用MATLAB自带的阶乘函数。 x=1:10; for i=1:10 try y(i)=y(i-1)*i; catch y(i)=1; end,end plot(x,y) 12345678910 0.511.522.533.54x 10 6 4.一个数恰好等于它的因子之和，这个数就称为完数。例如，6的因子为1，2,3，而6=1+2+3，因此6就是一个完数。编程找出2000以内的所有完数。 g=[]; for n=2:2000 s=0; for r=1:n-1 if mod(n,r)==0 s=s+r; end end if s==n g=[g n]; end end g g =6 28 496 5.编写一个函数，模拟numel函数的功能，函数中调用size函数。 function y=numelnumel(x) m=size(x); y=m(1)*m(2); numelnumel([1 2 3;4 5 6]) ans = 6 6. 编写一个函数，模拟length函数的功能，函数中调用size函数。 function y=lengthlength(x) m=size(x); y=max(m(1),m(2)); lengthlength([1 2 3;4 5 6]) ans = 3 7.求矩阵rand（5）的所有元素和及各行平均值，各列平均值。 s=rand(5); sum=sum(sum(s)) mean2=mean(s,2) mean1=mean(s) sum = 13.8469 第三章MATLAB程序设计基础 chapter 3: Foundation of MATLAB program design 一、数据及数据文件(Data and Data file) 1. 数据类型：(Data mode)为适应各种不同计算和处理的需求，MATLAB提供了多种数据类型，主要有： 数值数组(Numeric array)— 包括整形(int8,uint8,int16,uint16,int32,uint32)单精度 (signal), 双精度(duble)（MATLAB最常用的变量类型）, 稀疏（sparce）数组。按维数分有一维、二维和多维数 组。 Int---Integrate. Uint---Unsigned Integer data 字符数组(Character array)：由字符串组成的数组 单元数组(Cell array)：用不同类型和大小的数组组成的数组，同 一个元胞数组中各元胞的内容可以不同。 结构数组(Structure array)：与单元数组类似，但其数据的组织能 力更强，更富于变化。 Java类（Java class）：由JavaAPI或第三方定义的类函数。 函数句柄(Function handle)：可以在一个参数列表中传递，并使 用feval运行. 在工作空间浏览器中不同的数据类型有着不同的图标标识。2. 数据文件(Data file) MATLAB支持的各种数据文件(Readable file formats of MATLAB)的主要类型及其存取方法如下述： （1）二进制数据文件:(Binary date file)以.mat为扩展名。是标准的MATLAB数据文件，以二进制编码形式存储。.mat文件可以由MATLAB提供的save和load命令直接存取。 （2）ASCⅡ码数据文件：（ASCⅡcode data file）扩展名为.txt, .dat MATLAB 程序设计方法及若干程序实例 樊双喜 (河南大学数学与 信息科学学院开封475004) 摘要本文通过对 MATLAB 程序设计中的若干典型问题做简要的分析和总结,并在此基础上着重讨论了有关算法设计、程序的调试与测试、算法与程序的优化以及循环控制等方面的问题.还通过对一些程序实例做具体解析,来方便读者进行编程训练并掌握一些有关MATLAB 程序设计方面的基本概念、基本方法以及某些问题的处理技巧等.此外,在文章的最后还给出了几个常用数学方法的算法程序, 供读者参考使用.希望能对初学者进行 MATLAB 编程训练提供一些可供参考的材料,并起到一定的指导和激励作用,进而为MATLAB 编程入门打下好的基础. 关键字算法设计；程序调试与测试；程序优化；循环控制 1 算法与程序 1.1 算法与程序的关系算法被称为程序的灵魂,因此在介绍程序之前应先了 解什么是算法.所谓算 法就是对特定问题求解步骤的一种描述.对于一个较复杂的计算或是数据处理的问题,通常是先设计出在理论上可行的算法,即程序的操作步骤,然后再按照算法逐步翻译成相应的程序语言,即计算机可识别的语言. 所谓程序设计,就是使用在计算机上可执行的程序代码来有效的描述用于解决特定问题算法的过程.简单来说,程序就是指令的集合.结构化程序设计由于采用了模块分化与功能分解,自顶向下,即分而治之的方法,因而可将一个较复杂的问题分解为若干子问题,逐步求精.算法是操作的过程,而程序结构和程序流程则是算法的具体体现. 1.2MATLAB 语言的特点 MATLAB 语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富,其语法规则与科技人员的思维和书写习惯相近,便于操作.MATLAB 程序书写形式自由,利用其丰富 matlab程序设计例题及答案 1.编写程序：计算1/3+2/5+3/7+……+10/21 法一： s=0; for i=1:10 s=s+i/(2*i+1); end ss = 法二： sum((1:10)./(3:2:21)) ans = 2.编写程序：计算1~100中即能被3整除，又能被7整除的所有数之和。 s=0; for i=1:100 if mod(i,3)==0&&mod(i,7)==0 s=s+i; end,end ss = 210 3.画出y=n！的图,阶乘的函数自己编写，禁用MATLAB 自带的阶乘函数。 x=1:10; for i=1:10 try y(i)=y(i-1)*i; catch y(i)=1; end,end plot(x,y) 10612345678910 4.一个数恰好等于它的因子之和，这个数就称为完数。 例如，6的因子为1，2,3，而6=1+2+3，因此6就是一个完数。编程找出20XX以内的所有完数。 g=; for n=2:20XX s=0; for r=1:n-1 if mod(n,r)==0 s=s+r; end end if s==n g=[g n]; end end g g =6 28 496 5.编写一个函数，模拟numel函数的功能，函数中调用size函数。 function y=numelnumel(x) m=size(x); y=m(1)*m(2); numelnumel([1 2 3;4 5 6]) ans = 6 6. 编写一个函数，模拟length函数的功能，函数中调用size函数。 function y=lengthlength(x) m=size(x); y=max(m(1),m(2)); lengthlength([1 2 3;4 5 6]) ans = 3 第一讲MATLAB编程基础 随机计算技术的发展，各种各样的应用软件越来越多，比如能够支持数学计算的软件就有多种：MATLAB、Mathmatica、Scilab等。MATLAB以其强大的矩阵计算能力使它在科学计算与工程设计中更具备竞争力，MATLAB集成了众多基本的数据处理功能，可以完美支持数值与非数值运算，本小节学习基于MATLAB的基本编程语法。 1、M文件 由MATLAB语句构成的程序通常作为文件保存在后缀为.m的文件中，称为M文件，可以使用任何一种文本编辑器来编写M文件。M文件的文件名不能用汉字，也不能用数字开头，只能用英文字符开头，后缀数字等，长度可达255个字符。M文件一般有两种类型：script文件（称为正本文件）与function文件（称为函数文件）。 1.1正本文件 正本文件是由用户编写的一个包含一系列MATLAB正本的文本文件，在MATLAB工作空间的命令行提示符“>>”后敲入这个M文件的文件名就可以依次执行这个M文件中的每条语句。当需要从命令行中执行多条命令时可以使用script文件，为此你只需要将希望执行的命令逐行写入script文件中，并保存在MATLAB工作目录下。概括起来正本文件有如下特点：(1)不需要任何实参代入，也不能返回任何输出参数；(2)其中的变量作用于整个工作空间； (3)使用工作空间中的数据；(4)不需要用到任何MATLAB关键字，直接在其中写可以执行的MATLAB语句；(5)可以利用百分号作注释。（6）不能包含任何自定义函数。 例题1本例说明一个script文件。如下语句计算一些三角函数在不同弧度时的函数值，并绘制花瓣的图象。由于语句较多，不方便在命令行中一条一条地执行，现在将这些语句利用文本编辑器逐行写入一个M文件petals.m 中，则形成了一个典型的script文件，并把它保存在MATLAB工作目录下。%文件名:petals.m theta=-pi:0.01:pi;%角大小 rho(1,:)=2*sin(5*theta).^2;%第一个花瓣 rho(2,:)=cos(10*theta).^3;%第二个花瓣 rho(3,:)=sin(theta).^2;%第三个花瓣 rho(4,:)=5*cos(3.5*theta).^3;%第四个花瓣 for k=1:4 polar(theta,rho(k,:))%Graphics output pause end 在命令行提示符后敲入文件名petals，则可以执行其中的每一条语句，结果产生四幅花瓣图象,见图1。如果你在命令行中敲入whos并回车，则可以看到这个文件中的所有变量，这说明script文件中的变量作用域为整个MATLAB工作空间。 《MATLAB程序设计》复习题 一填空题 1 已知A=[ 2 5 6;1 7 8];B=[1 4 3;4 7 0];写出下列各指令运行的结果。 A & B 的运行结果为[1 1 1;1 1 0] 。 A== B的运行结果为[0 0 0 ;0 1 0] 。 2 产生3阶单位阵的命令为eye(3) ；产生4阶全1方阵的命令为ones(4)。 3 A=rand(5,8);b=size(A);c=length(A)；则b和c的值分别为[5,8]和8。 4 求矩阵的特征值的指令为eig 。 5符号；可以使命令行不显示运算结果，% 用来表示该行为注释行。6在线形图型格式的设置中，字符r表示什么颜色（红色） 7fix函数四舍五入对数组[3.17，5.34，8.90，2.52]取整，结果为[3 5 8 2] 。 8 P, Q分别是个多项式的系数矢量，求P对应的多项式的根，使用的命令是roots(P) 9使2个plot的图形在同一个坐标显示，使用hold on 命令进行图形保持，使用grid on 命令为图形添加网格。 10 数据拟合采用___polyfit___函数；求不定积分采用___ int ___函数。 11 A=rand(2,5);b=size(A);c=length(A)；则b和c的值分别为_2 5和5__ 12已知A是矩阵，求A的对角矩阵函数是___diag(A)____，求A的下三角矩阵函数是__tril(A)____。 13条形图由函数__bar___来实现。 14已知s=‘显示“hey”’，则s的元素个数是9 二解答题 1、A=[71，3，-8; 2，-9，8; 0，4，5] B=A’matlab程序设计与应用(第二版)第三章部分课后答案
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