Matlab程序设计教程第二版刘卫国课后参考答案.pdf

### MATLAB程序设计教程知识点概述 #### 一、表达式的计算与基本运算 在MATLAB程序设计教程第二版中，刘卫国教授通过一系列具体的数学表达式来介绍MATLAB的基础计算能力。这部分内容主要涵盖以下几个方面： 1. **基础数学运算**： - 加减乘除等基本算术运算。 - 幂运算、开方运算等高级数学函数的应用。 - 复数的处理。 **例题解析**： 1. **表达式求值**： - **表达式1**: \( w=\sqrt{2}\times(1+0.34245\times10^{-6}) \) - 解析：该表达式涉及了开方、指数和乘法运算。 - **表达式2**: \( a=3.5; b=5; c=-9.8; x=\left(2\pi a+\frac{(b+c)}{\pi+abc}-e^{2}\right)/\tan(b+c)+a \) - 解析：这里包含了多项式的计算、三角函数以及自然对数的使用。 - **表达式3**: \( a=3.32; b=-7.9; y=2\pi a^{2}\left[\left(1-\frac{\pi}{4}\right)b-\left(0.8333-\frac{\pi}{4}\right)a\right] \) - 解析：涉及到幂运算、多项式的处理。 - **表达式4**: \( t=\begin{bmatrix}2 & 1-3i \\ 5 & -0.65\end{bmatrix}; z=\frac{1}{2}e^{2t}\log(t+\sqrt{1+t^{2}}) \) - 解析：包含了矩阵的定义、复数运算、指数函数及对数函数的组合使用。 2. **矩阵的基本运算**： - 矩阵加法、减法、乘法等。 - 矩阵的分量乘法、分量除法等特殊运算。 **例题解析**： - **矩阵A和B的运算**： - 矩阵A与B分别为：\( A=\begin{bmatrix}-1 & 5 & -4 \\ 0 & 7 & 8 \\ 3 & 61 & 7\end{bmatrix} \), \( B=\begin{bmatrix}8 & 3 & -1 \\ 2 & 5 & 3 \\ -3 & 2 & 0\end{bmatrix} \)。 - **运算1**: \( A+6B \)、\( A^{2}-B+E \)，其中\( E \)为单位矩阵。 - 解析：这里涉及矩阵的加法、乘法及单位矩阵的使用。 - **运算2**: \( A*B \)、\( A.*B \)、\( B.*A \)。 - 解析：矩阵乘法与分量乘法的区别。 - **运算3**: \( A/B \)、\( B\backslash A \)。 - 解析：矩阵除法的不同形式。 - **运算4**: \( [A,B] \)、\( [A([1,3],:);B^{2}] \)。 - 解析：矩阵的拼接及选择特定行进行操作。 #### 二、矩阵的高级操作 1. **矩阵的选择与操作**： - 使用逻辑运算符来选择矩阵中的元素。 - 矩阵的子集选取、行列操作等。 **例题解析**： - **矩阵A的操作**： - \( A=\begin{bmatrix}23 & 10 & -0.778 & 0 \\ 41 & -45 & 65 & 5 \\ 32 & 5 & 0 & 32 \\ 6 & -9.54 & 54 & 3.14\end{bmatrix} \)。 - **操作1**: \( K=find(A>10\&\&A<25); A(K) \) - 解析：利用逻辑表达式筛选满足条件的元素。 - **操作2**: \( B=A(1:3,:) \)、\( C=A(:,1:2) \)、\( D=A(2:4,3:4) \)、\( E=B*C \) - 解析：矩阵的切片选取及其乘法运算。 - **操作3**: \( E<D \)、\( E\&\&D \)、\( E||D \)、\( \sim E||\sim D \) - 解析：逻辑运算符在矩阵中的应用。 #### 三、输入输出与流程控制 1. **用户输入与输出控制**： - 使用`input`函数获取用户的输入。 - 根据条件判断使用不同的输出格式。 **例题解析**： - **数字反转输出**： - 输入一个三位数，例如639，输出其反转后的数字936。 - 解析：字符串处理技巧。 - **成绩等级输出**： - 使用`if`语句和`switch`语句根据输入的成绩输出对应的等级。 - 解析：条件判断语句的使用。 #### 四、绘图与图形展示 1. **基本图形绘制**： - `plot`函数的基本使用。 - 其他图形的绘制方法。 **例题解析**： - **二维图形绘制**： - 使用`plot`函数绘制简单的二维图形。 - 解析：数据准备与图形样式设置。 - **子图展示**： - 使用`subplot`函数创建多个子图。 - 解析：不同类型的图形在同一窗口中的展示。 - **极坐标图绘制**： - 使用`polar`函数绘制极坐标图。 - 解析：极坐标系下的数据表示。 - **三维图形绘制**： - 使用`plot3`函数绘制三维曲线。 - 解析：三维空间中数据的可视化。 #### 五、矩阵分析与操作 1. **矩阵的统计分析**： - 计算矩阵的均值、标准差等统计指标。 - 矩阵的最大值、最小值等。 **例题解析**： - **随机矩阵的统计分析**： - 生成一个10x5的随机矩阵\( A \)。 - 解析：随机数生成及矩阵的统计分析。 - **矩阵的简单统计**： - 计算矩阵\( A \)的均值、标准差等。 - 解析：MATLAB内置函数的使用。 - 找出矩阵的最大值和最小值。 - 解析：使用`max`和`min`函数。 - 对矩阵进行列求和，并计算总和。 - 解析：矩阵的列操作及数值求和。 以上内容概括了MATLAB程序设计教程第二版刘卫国课后参考答案中所涉及的主要知识点。通过这些知识点的学习，读者可以系统地掌握MATLAB的基础运算能力、矩阵操作、流程控制、绘图技巧等方面的内容。