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matlab课后答案 刘卫国.doc

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习题二
习题三
习题四
习题二 1. 如何理解“矩阵是 MATLAB 最基本的数据对象”? 答:因为向量可以看成是仅有一行或一列的矩阵,单个数据(标量)可以看成是 仅含一个元素的矩阵,故向量和单个数据都可以作为矩阵的特例来处理。 因此,矩阵是 MATLAB 最基本、最重要的数据对象。 2. 设 A 和 B 是两个同维同大小的矩阵,问: (1) A*B 和 A.*B 的值是否相等? 答:不相等。 (2) A./B 和 B.\A 的值是否相等? 答:相等。 (3) A/B 和 B\A 的值是否相等? 答:不相等。 (4) A/B 和 B\A 所代表的数学含义是什么? 答:A/B 等效于 B 的逆右乘 A 矩阵,即 A*inv(B),而 B\A 等效于 B 矩阵的 逆左乘 A 矩阵,即 inv(B)*A。 3. 写出完成下列操作的命令。 (1) 将矩阵 A 第 2~5 行中第 1, 3, 5 列元素赋给矩阵 B。 答:B=A(2:5,1:2:5); 或 B=A(2:5,[1 3 5]) (2) 删除矩阵 A 的第 7 号元素。 答:A(7)=[] (3) 将矩阵 A 的每个元素值加 30。 答:A=A+30; (4) 求矩阵 A 的大小和维数。 答:size(A); ndims(A); (5) 将向量 t 的 0 元素用机器零来代替。 答:t(find(t==0))=eps; (6) 将含有 12 个元素的向量 x 转换成3 4 矩阵。 答:reshape(x,3,4); (7) 求一个字符串的 ASCII 码。 答:abs(‘123’); 或 double(‘123’);
(8) 求一个 ASCII 码所对应的字符。 答:char(49); 4. 下列命令执行后,L1、L2、L3、L4 的值分别是多少? A=1:9;B=10-A;... L1=A==B; L2=A<=5; L3=A>3&A<7; L4=find(A>3&A<7); 答: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 A  23 41 32 6       10 45  5 9.54  0.778  65 0 54 0 5 32 3.14       完成下列操作: (1) 取出 A 的前 3 行构成矩阵 B,前两列构成矩阵 C,右下角3 2 子矩阵构 成矩阵 D,B 与 C 的乘积构成矩阵 E。 答:B=A(1:3,:); C=A(:,1:2); D=A(2:4,3:4); E=B*C; 答:E=10&A<25)。 0 0   1 0   0 0  1 1   0 1   1 1  find(A>=10&A<25)=[1; 5]。 1 1     1 1     1 1   0 1 0 0 0 1                ,E&D= ,E|D= ,~E|~D=      6. 当 A=[34, NaN, Inf, -Inf, -pi, eps, 0]时,分析下列函数的执行结果:all(A), any(A),isnan(A),isinf(A),isfinite(A)。 答:all(A)的值为 0
any(A) 的值为 1 isnan(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. 用结构体矩阵来存储 5 名学生的基本情况数据,每名学生的数据包括学号、 姓名、专业和 6 门课程的成绩。 答:student(1).id='0001'; student(1).name='Tom'; student(1).major='computer'; student(1).grade=[89,78,67,90,86,85]; 8. 建立单元矩阵 B 并回答有关问题。 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)和 ndims(B)的值分别是多少? 答:size(B) 的值为 2, 2。 ndims(B) 的值为 2。 (2) B(2)和 B(4)的值分别是多少? [12]   [54]   [4]  1 4 7 2 5 8 3 6 9      答:B(2)= ,B(4)=      [34] [21] [23] [2]   [3]   [67]  (3) B(3)=[]和 B{3}=[]执行后,B 的值分别是多少? 答:当执行 B(3)=[]后, B={1, [1, 4, 7; 2, 5, 8; 3, 6, 9], {12, 34, 2; 54, 21, 3; 4, 23, 67}} 当执行 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. 写出完成下列操作的命令。 (1) 建立 3 阶单位矩阵 A。
答:A=eye(3); (2) 建立 5×6 随机矩阵 A,其元素为[100,200]范围内的随机整数。 答:round(100+(200-100)*rand(5,6)); (3) 产生均值为 1,方差为 0.2 的 500 个正态分布的随机数。 答:1+sqrt(0.2)*randn(5,100); (4) 产生和 A同样大小的幺矩阵。 答:ones(size(A)); (5) 将矩阵 A对角线的元素加 30。 答:A+eye(size(A))*30; (6) 从矩阵 A提取主对角线元素,并以这些元素构成对角阵 B。 答:B=diag(diag(A)); 2. 使用函数,实现方阵左旋 90o 或右旋 90o 的功能。例如,原矩阵为 A,A左旋 后得到 B,右旋后得到 C。 B  10 11 12   7 9   6 4  1 3  8 5 2       C  2 5 8 1 3   4 6   9 7  12 11 10        A       1 4 7 10   2 5 8 11   3 6 9 12  答: B=rot90(A); C=rot90(A,-1); 3. 建立一个方阵 A,求 A的逆矩阵和 A的行列式的值,并验证 A与 A-1 是互逆的。 答: 逆。 A=rand(3)*10; B=inv(A); C=det(A); 先计算 B*A,再计算 A*B,由计算可知 B*A=A*B,即 A·A-1= A-1·A是互 4. 求下面线性方程组的解。 4 2 x x   2 1  3 x x    1 2  12 3 x x   1 2 x  3 2 x 3 8    2 10 答:
A=[4,2,-1;3,-1,2;12,3,0]; b=[2;10;8]; x=inv(A)*b 方程组的解为 x= 6.0000   26.6667   27.3333       5. 求下列矩阵的主对角线元素、上三角阵、下三角阵、秩、范数、条件数和迹。 1 1    1 5   3 0  11 15  3 2 4 2  2 5 0 9       (1) A  答: (1) 取主对角线元素: (2) B 0.43 43    8.9 4  2   21  diag(A); 上三角阵: triu(A); 下三角阵: tril(A); 秩: rank(A); 范数: norm(A,1); 或 norm(A); 或 norm(A,inf); 条件数: cond(A,1); 或 cond(A,2); 或 cond(A,inf) 迹: trace(A); (2)【请参考(1)】。 6. 求矩阵 A 的特征值和相应的特征向量。 A       1 1 1 1 0.5 0.25 0.5 0.25 2      答: [V,D]=eig(A);
习题四 1. 从键盘输入一个 4 位整数,按如下规则加密后输出。加密规则:每位数字都 加上 7,然后用和除以 10 的余数取代该数字;再把第一位与第三位交换,第 二位与第四位交换。 答: a=input('请输入 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(['加密后的值为:',num2str(b)]); 2. 分别用 if 语句和 switch 语句实现以下计算,其中 a、b、c 的值从键盘输入。 y        2 ax  c sin a ln b  , 0.5 c bx  , 1.5 b x  c x , 3.5 x   x     x 1.5 3.5 5.5 答:(1) 用 if 语句实现计算: a=input('请输入 a 的值:'); b=input('请输入 b 的值:'); c=input('请输入 c 的值:'); x=input('请输入 x 的值:'); if x>=0.5 & x<1.5 y=a*x^2+b*x+c; end if x>=1.5 & x<3.5 y=a*((sin(b))^c)+x; end if x>=3.5 & x<5.5 y=log(abs(b+c/x)); end disp(['y=',num2str(y)]);
(2) 用 switch 语句实现计算: a=input('请输入 a 的值:'); b=input('请输入 b 的值:'); c=input('请输入 c 的值:'); x=input('请输入 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)); end disp(['y=',num2str(y)]); 3. 产生 20 个两位随机整数,输出其中小于平均值的偶数。 答: A=fix(10+89*rand(1,20)); sum=0; for i=1:20 sum=sum+A(i); end B=A(find(A<(sum/20))); C=B(find(rem(B,2)==0)); disp(C); 4. 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。 答: (1) 用循环结构实现: v_max=0; v_min=0; for i=1:20 x=input(['请输入第', num2str(i), '数:']);
if x> v_max v_max=x; end; if x< v_min v_min=x; end; end disp(['最大数为:', num2str(v_max)]); disp(['最小数为:', num2str(v_min)]); (2) 用 max 函数、min 函数实现: for i=1:5 A(i)=input(['请输入第', num2str(i), '数:']); end disp(['最大数为:', num2str(max(A))]); disp(['最小数为:', num2str(min(A))]); 5. 已知: s    1 2 2 2  3 2   2 63 ,分别用循环结构和调用 MATLAB 的 sum 函 数求 s 的值。 答: (1) 用循环结构实现: s=0; for i=0:63 s=s+2^i; end s (2) 调用 sum 函数实现: s=0:63; s=2.^s; sum(s) 6. 当 n 分别取 100、1000、10000 时,求下列各式的值。 1 2 1 3 1 4 (1) 1        ( 1) n 1    (  ln 2) 1 n
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