MATLAB实验题 答案.docx
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MATLAB实验题答案
（必做题）
MATLAB实验一:
矩阵的使用
1.略
2.在matlab的命令窗口里完成如下计算，其中t的值分别取-1,0,1，表达式如下：
functionmyfun1
t=-1:
1;
y=sqrt（3）/2*exp（-4*t）.*sin（4*sqrt（3*t）+pi/3）;
disp（y）;
3.自行产生一个5行5列的数组，得到最中间的三行三行矩阵。
Functionmyfun3
A=magic（5）；
B=A（[2:
4],[2:
4]）;
Disp（B）;
4.用magic产生一个5*5的矩阵，将这个矩阵的第二行与第三行互换位置
functionmyfun4
a=magic（5）;
b=a（[1,3,2,4,5],:
）;
disp（b）;
5.求方程组的根
x1+4x2-3x3=2
2x1+5x2-x3=11
x1+6x2+x3=12
functionmyfun5
A=[14-3;25-1;161];
B=[2;11;12];
X=inv（A）*B;
disp（X）;
6.已知：
一个多项式的系数向量是p=[1-6-72-27]，求这个多项式的根。
functionmyfun6
p=[1-6-72-27];
y=roots（p）;
disp（y）;
7.已经两个多项式的系数分别是：
[1234]和[14916]，请求这两个多项式的乘积，及商和余数。
functionmyfun7
a=[1234];
b=[14916];
c=conv（a,b）;
[s,r]=deconv（a,b）;
disp（c）;
disp（s）;
disp（r）;
8.给定一个多项式的根是[-5-3+4i-3-4i],求原来的多项式
functionmyfun8
r=[-5-3+4i-3-4i];
p=poly（r）;
disp（poly2sym（p））;%disp是用于程序中
9.A=[234；
157；
625]
用什么函数，保证第一列排序的时候，其他列跟着变化。
最后的结果是：
[157；
234；
625]
functionmyfun9
A=[234;157;625];
[r,p]=sort（A）;
Result1=A（p（:
1）,:
）;%按第一列进行排列
disp（result1）;
Result2=A（p（:
2）,:
）;%按第二列进行排列
disp（result2）;
[m,n]=sort（A,2）;
Result3=A（:
n（1,:
））;%按第一行进行排列
disp（result3）;
10.functionmyfun10%先做函数文件
x=linspace（-2,3）;
y=sin（x）+x-3;
plot（x,y）;
grid;
>>x=fzero（@（x）sin（x）+x-3,3）%根据画出的图找出零点的大概位置，然后利用fzero在找出的点附近求零点
结果是：
2.1798
MATLAB实验二:
元胞和结构定义
1.自行产生一个5行5列的数组，用两种方法得到最中间的三行三行矩阵。
functionmyfun11
a=magic（5）;
b=a（[2:
4],[2:
4]）;%第一种方法
disp（b）;
a（[15],:
）=[];%第二种方法：
先删除1，5两行的数据，亦可先删除1，5两列的数据
a（:
[15]）=[];%再删除1，5两列的数据
disp（a）;
2.根据a=reshape（-4:
4,3,3）做一个矩阵，然后
（1）取出所有大于0的元素构成一个向量（可推广到从一个矩阵里筛选出符合条件的元素组成一个向量）
（2）将原矩阵中大于0的元素正常显示，而小于等于0的元素全部用0来表示（可推广到将原矩阵中不符合条件的全用0来表示，符合条件的值不变）。
（思考：
大于0的正常显示，小于等于0的用-10来表示）
functionmyfun12
a=reshape（-4:
4,3,3）;
b=a（a>0）;
c=（a>0）.*a+（a<=0）.*0;
disp（b）;
disp（c）;
3.建立如下一个元胞数组，现在要求计算第一个元胞第4行第2列加上第二个元胞+第三个元胞里的第二个元素+最后一个元胞的第二个元素。
a={pascal（4）,'hello';17.3500,7:
2:
100}
functionmyfun13
a={pascal（4）,'hello';17.3500,7:
2:
100};
r=a{1}（4,2）+a{2}+a{3}
（2）+a{4}
（2）;
disp（r）;
4.建立一个结构体的数组，包括3个人，字段有姓名，年龄，分数，其中分数由随机函数产生一个3行10列的数据表示了有10门课程，每门课程有三个阶段的分数。
问题是：
问题1，如何找到第2个人的分数并显示出来
问题2，如何找到第2个人的每门课程3个阶段的平均分数并显示出来
问题3，全班同学（指这3个学生）的10门课程的每门课程的平均分如何计算出来？
要求放到一个数组里。
问题4，找到这个班所有同学的姓名放到一个元胞数组里
functionmyfun14
student=struct（'name',{'l1','l2','l3'},'age',{10,11,12},'score',{100*rand（3,10）,100*rand（3,10）,100*rand（3,10）}）;
a=student
（2）.score;
b=mean（student
（2）.score）;
c=[mean（student
（1）.score）;mean（student
（2）.score）;mean（student（3）.score）];
d={student
（1）.name,student
（2）.name,student（3）.name};
disp（c）;
5.给定一个图像文件，格式是jpg，通过inportdata引入这个文件，查看引入后数据保存是一个数组，是100*100*3的一个数组，这是一个三维的数组，表明有100*100个点，每个点有RGB三个方面决定的。
现在，要求将这些点的中间部分30个象素宽度的正方形用黑点表示。
functionmyfun15
img=importdata（'white.jpg'）;
img（[300:
380],[400:
600],:
）=0;
image（img）;
imwrite（img,'white2.jpg','jpg'）;
6.手动构造一个长宽页是1000*1000*3的图像，每个图像的点有三个0-255之间的随机值构成。
然后使用image函数显示这个图像，再用imwrite函数保存这个图像，使这个图像用图片浏览器也能够查看。
functionmyfun16
img=uint8（255*rand（100,100,3））;
image（img）;
imwrite（img,'newpic.jpg','jpg'）;
MATLAB实验三:
M文件编写
1.给定一个矩阵
a=
123
456
编写一个M函数，要求输入是a，输出有三个：
平均数，标准差，秩。
程序运行后分析其性能指标（主要从时间上分析）
function[a,s,r]=myfun17（x）
[m,n]=size（x）;
a=sum（x）/m;
s=sqrt（sum（x.^2）/m-a.^2）;
r=rank（x）;
>>profview
2.编写一个M函数，将一个给定图片文件里的白色全部换成另一种颜色，比如说：
将白色转成黑色。
functionmyfun18
img=importdata（'white.jpg'）;
[m,n,p]=size（img）;
fori=1:
m
forj=1:
n
if（img（i,j,:
）>225）
img（i,j,:
）=0;
end
end
end
image（img）;
3.要求编写一个M函数文件，完成求三角函数，x变化范围从-pi到pi，求出相应的y的值，并画出图，然后使用编译器生成EXE，脱离MATLAB环境运行。
functionmyfun19%先建立函数文件
x=-pi:
0.3:
pi;
y=sin（x）;
plot（x,y）;
>>mbuild–setup%之后按照指示操作，则建立好环境
>>mcc–mmyfun19%生成独立运行的程序文件
MATLAB实验四:
文件的输入与输出
1.定义一个2*2的元胞数组，放入相应的数据，然后保存到MAT文件中，清除内存后，然后再调入内存。
查看数据是否改变。
>>a=a={'hello',magic（5）;[-3:
0.1:
5],17.3500}
>>savea.mat%mat也可以省略，默认的格式就是mat格式
>>savewana%保存文件名为wan，变量为a
Save（‘wan.mat’,’a’）;
>>clearall
>>loada
2.实验用图像：
pic.jpg.（注意，此图片是灰度图片，本题是针对灰度图片的处理）使用imread函数将图像读入Matlab。
根据产生灰度变换函数T1，使得：
0.3rr<0.35
d=0.105+2.6333（r–0.35）0.35≤r≤0.65
1+0.3（r–1）r>0.65
用T1对原图像pic.jpg进行处理，查看结果。
并打印出来。
functionmyfun21
rgb=importdata（'pic.jpg'）;
r=im2double（rgb）;
desimg=[r<0.35].*r*0.3+[r<=0.65&r>=0.35].*（0.105+2.6333*（r-0.35））+[r>0.65].*（1+0.3*（r-1））;
imshow（desimg）;
imwrite（desimg,'huidu.jpg','jpg'）;
3.自己查阅资料找出中国近10年人口数，制成txt文件，格式如下：
199011.3456
199112.3566
…
然后将数据引入到内存，并绘制出相应的人口变化曲线图。
functionmyfun22
a=load（'-ascii','number.txt'）;%work中有名为number的txt文件
plot（a（:
1）,a（:
2））;
4.使用通用读函数importdata读入一个声音文件hello.wav，将所有的数据反序排列后，播放声音，听效果，最后，将数据保存成另外的的声音文件名helloRev.wav。
functionmyfun23
a=importdata（'hello.wav'）;
m=flipud（a.data）;
n=a.fs;
sound（m,n）;
wavwrite（m,n,'helloRev.wav'）;
MATLAB实验五:
图形绘制与分析
1.海尔,联想，方正近四年销售的数据如下。
data=[3000,2334,3444,6663;2342,3422,2111,4453;3232,2334,5433,3500];请做出如下图表。
functionmyfun24
data=[3000,2334,3444,6663;2342,3422,2111,4453;3232,2334,5433,3500];
bar（data）;
title（'各品牌销售比较图'）;
set（gca,'XTickLabel',{'海尔','联想','方正'}）;
legend（'2006','2007','2008','2009'）;
2.已知在三维空间里，x,y,z的变化规律如下，试用plot3来做出其图形。
z=0:
0.1:
40;
x=cos（z）.^2;
y=sin（z）+cos（z）;
functionmyfun25
z=0:
0.1:
40;
x=cos（z）.^2;
y=sin（z）+cos（z）;
plot3（x,y,z）;
3.根据下面的方程绘制图形，y=sin（x）+x，然后再分别用多项式拟合函数和用拟合工具进行拟合。
functionmyfun26
x=-2*pi:
0.1:
2*pi;
y=sin（x）+x;
ky5=polyfit（x,y,5）;
y5=polyval（ky5,x）;
ky7=polyfit（x,y,7）;
y7=polyval（ky7,x）;
ky9=polyfit（x,y,9）;
y9=polyval（ky9,x）;
plot（x,y,'r',x,y5,'g',x,y7,'b',x,y9,'k'）;
4.在0-450范围内，x,y均每隔50产生一个数，这样产生一个10*10网格区域，用randn函数来产生一个10*10的随机矩阵（标准差是10，平均数是20），使用surf来作出这个三维的曲面图。
然后使用interp2进行二次插值，插值函数使用三次杨条插值函数，在原来的第一个分隔区域里产生5个小区域，并最后画出图形。
functionmyfun27
x=0:
50:
450;
y=0:
50:
450;
[x1y1]=meshgrid（x,y）;
z1=10*randn（10,10）+20;
subplot（1,2,1）;
surf（x1,y1,z1）;
x=0:
10:
450;
y=0:
10:
450;
[x2y2]=meshgrid（x,y）;
z2=interp2（x1,y1,z1,x2,y2,'spline'）;
subplot（1,2,2）;
surf（x2,y2,z2）;
5.有数据如下：
x=[-3-2.5-2-1.5-1-0.500.511.522.53];
y=[-0.14112-0.59847-0.9093-0.99749-0.84147-0.4794300.479430.841470.997490.90930.598470.14112];
数据点如下图中兰方块所示，要求编写函数对原数据进行linear和spline一次插值运算，得到结果如下：
答：
functionmyfun28
x=[-3,-2.5,-2,-1.5,-1,-0.5,0,0.5,1,1.5,2,2.5,3];
y=[-0.14112,-0.59847,-0.9093,-0.99749,-0.84147,-0.47943,0,0.47943,0.84147,0.99749,0.9093,0.59847,0.14112];
xi=-3:
0.2:
3;
y1=interp1（x,y,xi,'linear'）;
subplot（1,2,1）;
plot（xi,y1,'r*'）;
title（'linear'）;
y2=interp1（x,y,xi,'spline'）;
subplot（1,2,2）;
plot（xi,y2,'r*'）;
title（'spline'）;
（选做题）
1.求解方程组：
functionmyfun1
a=[-1,1,2;3,-1,1;-1,3,4];
b=[2;6;4];
x1=a\b
x2=inv（a）*b
2.用magic产生一个5*5的矩阵，将这个矩阵的第2列与第5列互换位置。
functionmyfun2
a=magic（5）;
disp（a）;
b=a（:
[15342]）;
disp（b）;
3.编写一个M函数，求和S=1+2+3+…+1000
functions=myfun3
s=0;
fori=1:
1000
s=s+i;
end
4.定义一个矩阵，放入相应的数据，然后保存到MAT文件中，清除内存后，然后再调入内存。
查看数据是否改变。
>>a=magic（5）
a=
17241815
23571416
46132022
101219213
11182529
>>savewan.mata
>>clearall
>>loadwan
5.根据下面的方程绘制图形，y=cos（x）+x，x取值-pi-pi，然后用多项式拟合函数进行拟合。
functionmyfun26
x=-pi:
0.1:
pi;
y=cos（x）+x;
newy5=polyfit（x,y,5）;%进行5次拟合
y5=polyval（newy5,x）;
newy7=polyfit（x,y,7）;%进行7次拟合
y7=polyval（newy7,x）;
newy9=polyfit（x,y,9）;%进行9次拟合
y9=polyval（newy9,x）;
plot（x,y,'r',x,y5,'g',x,y7,'b',x,y9,'k'）;
6.创建一个5行5列的magic矩阵，删除其中的第二、三行与第三、四列。
使其变成3行3列的矩阵。
functionmyfun6
a=magic（5）
a（[23],:
）=[];%删除2，3行
a（:
[34]）=[];%删除3，4列
disp（a）;
7.建一个2行2列的元胞数组，a={zeros（2,2,2）,’hello’;1758,int16（1:
10）},请在此基础上创建一个新的8行8列元胞数组。
functionmyfun7
a={zeros（2,2,2）,'hello';1758,int16（1:
10）};
disp（a）;
b={rand（2,2,2）,'hi';17.58,int16（1:
20）};
disp（b）;
c=[a,b];
disp（c）;
d=[a,b;c];
disp（d）;
e=[d,d;d,d];
disp（e）;
8.要求编写一个函数文件，将一个给定图片的所有颜色都变深（变深多少自己斟酌）,其中黑色为0，白色为255
functionmyfun8
img=importdata（'pic.jpg'）;
[m,n,p]=size（img）;
fori=1:
m
forj=1:
n
img（i,j,:
）=img（i,j,:
）+30;
end
end
image（img）;
9.根据下面的方程绘制图形，y=cos（2x）+sin（x）,然后用5次多项式进行拟合。
functionmyfun8
x=-pi:
0.1:
pi;
y=cos（2*x）+sin（x）;
subplot（1,2,1）;
plot（x,y,'k'）;
newy5=polyfit（x,y,5）;%进行5次拟合
y5=polyval（newy5,x）;
subplot（1,2,2）;
plot（x,y5,'r'）;
10.要求编写一个M函数，完成下列函数的求解：
y＝sin（x）；y＝sin（x＋pi）；y＝sin（x＋pi／3）；y＝sin（x＋pi/2）自变量x的变化范围从－pi到pi，要求四个图像画在同一个图形窗体中。
functionmyfun9
x=-pi:
0.2:
pi;
y1=sin（x）;
y2=sin（x+pi）;
y3=sin（x+pi/3）;
y4=sin（x+pi/2）;
subplot（2,2,1）;
plot（x,y1）;
subplot（2,2,2）;
plot（x,y2）;
subplot（2,2,3）;
plot（x,y3）;
subplot（2,2,4）;
plot（x,y4）;
11.矩阵的使用：
多项式
在[-1,3]之间求值并画出相应的曲线。
>>x=-1:
0.2:
3;y=x.^3+4*x.^2-7.*x-10;plot（x,y）;grid
>>fzero（@（x）x^3+4*x^2-7*x-10,2）%根据画图找出零点的大概位置是2
12.元胞和结构的定义：
创建一个元胞数组A{1,1}=’JamesBond’ ;A{1,2}=[12 ;34 ;56] ;A{2,1}=pi ;A{2,2}=zeros（5） ;请读取A元胞数组中的数字5。
>>A{1,1}='JamesBond';A{1,2}=[12;34;56];A{2,1}=pi;A{2,2}=zeros（5） ;
>>A{1,2}（3,1）
functionmyfun12
A{1,1}='JamesBond';
A{1,2}=[12;34;56];
A{2,1}=pi;
A{2,2}=zeros（5）;
[mn]=size（A{1,2}）;
fori=1:
m
forj=1:
n
if（A{1,2}（i,j）==5）
disp（A{1,2}（i,j））;
break;
end
end
end
13.M文件的编写
计算分段函数
functiony=f（x）
ifx==10
y=cos（x+1）+sqrt（x^2+1）;
disp（y）;
else
y=x*sqrt（x+sqrt（x））;
disp（x）;
end
14.函数文件的编写：
编写函数文件，求半径为r的圆的周长和面积。
function[l,s]=yuan（r）;
l=2*pi*r;
s=pi*r^2;
15.图形绘制和分析：
绘制
在[－3，3]上以0.3为步长各数据点的条形图。
functionmyfun15
x=-3:
0.3:
3;
y=exp（-x.^2）;
bar（x,y）;
16.多项式拟合：
用一个三次多项式在区间[0,20]内逼近函数sin（x）。
functionmyfun16
x=0:
0.1:
20;
y=x.^3+x.^2+1;
newy3=polyfit（x,y,3）;
y3=polyval（newy3,x）;
plot（x,y,'k',x,y3,'r'）;
第一章：
基本概念
17.
答案
z1=3+4i
z2=1+2i
z3=2*exp（pi/6*i）
z=z1*z2/z3
第二章：
矩阵
18.已知a=magic（5），得到结果如下：
a=
17241815
23571416
46132022
101219213
11182529
现在要将第2行与第4行互换，第2列与第4列互换，得到结果如下：
17812415
102119123
42013622
23147516
11225189
答案
pos=[14325]
a（pos,pos）
19.见教材p85，其中的数据可以给出文本文件或者由下面的式子表达
a=[10*rand（24,1）+15,1*rand（24,1）+30,2*rand（24,1）+45]，这是24行3列的一个矩阵，第一列表示温度，第二列表示湿度，第三列表示气压。
要求如下：
（1）将温度数据取出
（2）找出一天中最高温度
（3）按温度进行从小到大（默认）排序
（4）求出最高温度的时刻
（5）按温度进行
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