MATLAB运算基础(第2章)答案

实验01讲评、参考答案

讲评

未交实验报告的同学名单

批改情况：

问题1：

不仔细，式子中出错。

问题2：

提交的过程不完整。

问题3：

使用语句尾分号(;)不当，提交的过程中不该显示的结果显示。

问题4：

截屏窗口没有调整大小。

附参考答案：

实验01 MATLAB 运算基础

（第2章 MATLAB 数据及其运算）

一、实验目的

二、实验内容

1. 数学表达式计算

先求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。

1.1 计算三角函数

12

2sin 851z e

=+（注意：度要转换成弧度，e 2如何给出） 示例：点击Command Window 窗口右上角的，将命令窗口提出来成悬浮窗口，适

当调整窗口大小。

命令窗口中的执行过程：

《MATLAB 软件》课内实验

王平

1.2 计算自然对数

21

ln(2z x =，其中2120.45

5i x +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦（提示：clc 命令擦除命令窗口，clear 则清除工作空间中的所有变量，使用时注意区别，慎用clear 命令。 应用点乘方）

1.3 求数学表达式的一组值

0.30.330.3sin(0.3)ln , 3.0, 2.9,

,2.9,3.022

a a e e a z a a --+=++=--

提示：利用冒号表达式生成a 向量，求各点的函数值时用点乘运算。

命令窗口中的执行过程：

1.4 求分段函数的一组值

22

42011

122123t t z t t t t t ⎧≤<⎪=-≤<⎨⎪-+≤<⎩

，其中t =0:0.5:2.5 提示：用逻辑表达式求分段函数值。 命令窗口中的执行过程：

1.5 对工作空间的操作

接着显示MATLAB当前工作空间的使用情况并保存全部变量

提示：用到命令who, whos, save, clear, load，请参考教材相关内容。命令窗口中的执行过程：

2. 矩阵运算与数组运算

已知：

1234413134787,2033657327A B --⎡⎤⎡⎤

⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥

⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦

2.1 矩阵加、减和数乘运算

A+6*B 和A-B+I （其中I 为单位矩阵。注意：如何得到单位矩阵）

2.2 矩阵乘积和点乘积

A*B和A.*B

命令窗口中的执行过程：

2.3 矩阵的乘方和点乘方

A^3和A.^3

命令窗口中的执行过程：

2.4 矩阵的右除和左除

A/B及B\A

2.5 拼接矩阵成大的矩阵

[A,B]和[A([1,3],:);B^2]

命令窗口中的执行过程：

3. 矩阵乘积、矩阵的子矩阵

设有矩阵A 和B

1234

53

166789101769,11

121314150

23416171819209

7021222324254

1311A B ⎡⎤⎡⎤

⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢

⎥⎢⎥⎢⎥==-⎢⎥⎢

⎥

⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦

3.1 求矩阵A 和B 的乘积

求它们的乘积并赋给C 。（提示：可简化A 的输入，用冒号表达式、reshape 、矩阵转

置）

命令窗口中的执行过程：

3.2 求矩阵C的子矩阵

将矩阵C的右下角3×2子矩阵赋给D。命令窗口中的执行过程：

3.3 查看MATLAB工作空间的使用情况

4. 完成下列数据操作

4.1 求[100,999]之间能被21整除的数的个数提示：先利用冒号表达式，再利用find和length函数。

命令窗口中的执行过程：

4.2 建立一个字符串向量，删除其中的大写字母提示：利用find函数和空矩阵。

三、实验提示

1.1 计算三角函数提示

12

2sin 851z e

=+（注意：度要转换成弧度，e 2如何给出） 提示1：

示例：点击Command Window 窗口右上角的，将命令窗口提出来成悬浮窗口，适

当调整窗口大小。

提示2：

e 2的表示请查表“2.3 常用数学函数及其含义”。用exp(2)。

1.2 计算自然对数提示

21

ln(2z x =，其中2120.45

5i x +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦ 提示1：

clc 命令擦除命令窗口，clear 则清除工作空间中的所有变量，使用时注意区别，慎用clear 命令。

提示2：

ln 和开方的表示请查“表2.3 常用数学函数及其含义”。用log, sqrt 。 提示3：

x 2是数组运算。用x.^2或x.*x 。 提示4：

i 为复数的虚数单位（j 也是）。若将i 作变量则其虚数单位无效，恢复用clear i 。慎用i, j 做变量。

1.4 求分段函数的一组值提示

22

42011

122123t t z t t t t t ⎧≤<⎪=-≤<⎨⎪-+≤<⎩

，其中t =0:0.5:2.5 提示：用逻辑表达式求分段函数值。 提示1： 参考例2.4。 提示2：

对于第1个分段条件表达式 0 ≤ t < 1，有以下结果：

对于第2、3个分段条件表达式，有类似的结果。 于是，可以得到：

分段函数值＝第1个表达式*第1个分段条件表达式+第2个表达式*第2个分段条件表达式+第3个表达式*第3个分段条件表达式+…

注意：分段区间是不重叠的。

对于在定义区间中任给的变量值，它只满足一个分段条件表达式（值为1），其它不满足（值为0），满足的对应项的值是其表达式的值，不满足的对应项值为0。

代入本题得：

z4=t^2*(t>=0&&t<1)+(t^2-1)*(t>=1&&t<2)+(t^2+2*t+1)*(t>=2&&t<3)