Matlab上机作业部分参考答案(同名12)课件.ppt

1、Matlab 上机课作业上机课作业吴梅红2012.12.10上机练习一1.1.假设假设 ，试，试求求 。20(,)xytf x yedt222222xfffyxx yy 2.用数值方法可以求出，用数值方法可以求出，（试不采用循环的形式求出和式的数值解。由于数值方法采用（试不采用循环的形式求出和式的数值解。由于数值方法采用double 形式进行计算的，难以保证有效位数字，所以结果不形式进行计算的，难以保证有效位数字，所以结果不一定精确。试采用符号运算的方法求该和式的精确值。）一定精确。试采用符号运算的方法求该和式的精确值。）63626302124822iiS 3.3.设设A A为为 数组，数组，

2、B B为一个行数大于为一个行数大于3 3的数组，请给出的数组，请给出（1 1）删除）删除A A的第的第4 4、8 8、1212三列的命令；三列的命令；（2 2）删除）删除B B的倒数第的倒数第3 3行的命令；行的命令；（3 3）求符号极限）求符号极限 的命令集；的命令集；（4 4）求）求 的的3 3阶导数阶导数 的命令集；的命令集；（5 5）计算定积分）计算定积分 的命的命令，并给出计算结果令，并给出计算结果.0tan()limxmxnx23arctanln(1)2xxyex121(sin)xx x dx-2-1.7-1.4-1.1-0.8-0.5-0.20.10.40.711.3.10289

3、.11741.13158.14483.15656.16622.17332.1775.17853.17635.17109.163021.61.92.22.52.83.13.43.744.34.64.9.15255.1402.12655.11219.09768.08353.07015.05786.04687.03729.02914.02236(2,4.9)x ixiyixiy4.假设已知一组数据，试用插值方法绘制出假设已知一组数据，试用插值方法绘制出区间内的光滑函数曲线，比较各种值算法的优劣区间内的光滑函数曲线，比较各种值算法的优劣。5.5.有一正弦衰减数据有一正弦衰减数据y=sin(x).y=s

4、in(x).*exp(-x/10)exp(-x/10)，其中，其中x=0:pi/5:4x=0:pi/5:4*pipi，用三次样条法进行插值。，用三次样条法进行插值。6.6.某校某校6060名学生的一次考试成绩如下名学生的一次考试成绩如下:93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 83 96 81 79 97 78 75 67 69 6

5、8 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 5573 80 94 79 78 77 63 53 551)1)计算均值、标准差、极差、偏度、峰度，画出直方图；计算均值、标准差、极差、偏度、峰度，画出直方图；2)2)检验分布的正态性；检验分布的正态性；3)3)若检验符合正态分布，估计正态分布的参数并检验参数。若检验符合正态分布，估计正态分布的参数并

6、检验参数。7.用用 原型函数生成一组网络原型函数生成一组网络数据或随机数据，分别拟合出曲面，并和原曲面进行比较。数据或随机数据，分别拟合出曲面，并和原曲面进行比较。242231(,)sin()3xyf x yexyx yxy9.9.编写一个编写一个M 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，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。比如说：将白色转成黑色。10.10.实验用图像：实验用图像：pic.jpg.(pic.jpg.(注意，此图片是灰度图片，本题是针对灰注意，此图片是灰度图片，本题是针对灰度图片的处理度图片的处理)使用使用imreadim

7、read函数将图像读入函数将图像读入MatlabMatlab。根据产生灰度变换。根据产生灰度变换函数函数T1T1，使得：，使得：0.3r 0.3r r 0.35r 0.65r 0.65用用T1T1对原图像对原图像pic.jpgpic.jpg进行处理，查看结果。并打印出来。进行处理，查看结果。并打印出来。8.8.给定一个图像文件，格式是给定一个图像文件，格式是jpgjpg，通过，通过inportdatainportdata引入这个文件，引入这个文件，查看引入后数据保存是一个数组，是查看引入后数据保存是一个数组，是100100*100100*3 3的一个数组，这是一的一个数组，这是一个三维的数组，

8、表明有个三维的数组，表明有100100*100100个点，每个点有个点，每个点有RGBRGB三个方面决定的。三个方面决定的。现在，要求将这些点的中间部分现在，要求将这些点的中间部分3030个象素宽度的正方形用黑点表示。个象素宽度的正方形用黑点表示。11.11.用单选框做一个如图所示的界面，通过选择不同的单选用单选框做一个如图所示的界面，通过选择不同的单选框来决定使用不同的色彩图。框来决定使用不同的色彩图。02468101214-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81假设 ，试求 。【求解】由下面的命令可以得出所需结果。syms x y tf=int(exp(-t2),t,0

9、,x*y);x/y*diff(f,x,2)-2*diff(diff(f,x),y)+diff(f,y,2)simple(ans)ans=-2*exp(-x2*y2)*(-x2*y2+1+x3*y)20(,)xytf x yedt222222xfffyxx yy 用数值方法可以求出，用数值方法可以求出，试不采用循环的形式求出和式的数值解。由于数值方法采试不采用循环的形式求出和式的数值解。由于数值方法采用用double double 形式进行计算的，难以保证有效位数字，所以结果形式进行计算的，难以保证有效位数字，所以结果不一定精确。试采用符号运算的方法求该和式的精确值。不一定精确。试采用符号运算的

10、方法求该和式的精确值。【求解求解】用符号运算的方式可以采用下面语句用符号运算的方式可以采用下面语句 sum(2.1:63)sum(2.1:63)ans=ans=1.844674407370955e+019 1.844674407370955e+019 sum(sym(2).1:63)sum(sym(2).1:63)ans=ans=184467440737095516141844674407370955161463626302124822iiS 3.3.设设A A为为 数组，数组，B B为一个行数大于为一个行数大于3 3的数组，请给出的数组，请给出（1 1）删除）删除A A的第的第4 4、8 8

11、、1212三列的命令；三列的命令；（2 2）删除）删除B B的倒数第的倒数第3 3行的命令；行的命令；（3 3）求符号极限）求符号极限 的命令集；的命令集；（4 4）求）求 的的3 3阶导数阶导数 的命令集；的命令集；（5 5）计算定积分）计算定积分 的命的命令，并给出计算结果令，并给出计算结果.0tan()limxmxnx23arctanln(1)2xxyex121(sin)xx x dx(1)A(:,4 8 12)=(1)A(:,4 8 12)=(2)B(end-2)=(2)B(end-2)=(3)syms m n x(3)syms m n x limit(tan(mlimit(tan(m

12、*x)/(nx)/(n*x)x)(4 4)syms x ysyms x y y=atan(x+3)/(x-2)-log(1+exp(-2)y=atan(x+3)/(x-2)-log(1+exp(-2)*x)x)diff(y,3)diff(y,3)(5)syms x(5)syms x int(abs(x)+sin(x)int(abs(x)+sin(x)*x2,-1,1)x2,-1,1)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。function myfun26x=-2*pi:0.1:2*pi;y=sin(x)+x;newy5=polyfit(x,

13、y,5);y5=polyval(newy5,x);newy7=polyfit(x,y,7);y7=polyval(newy7,x);newy9=polyfit(x,y,9);y9=polyval(newy9,x);plot(x,y,r,x,y5,g,x,y7,b,x,y9,k);-2-1.7-1.4-1.1-0.8-0.5-0.20.10.40.711.3.10289.11741.13158.14483.15656.16622.17332.1775.17853.17635.17109.163021.61.92.22.52.83.13.43.744.34.64.9.15255.1402.1265

14、5.11219.09768.08353.07015.05786.04687.03729.02914.02236(2,4.9)x ixiyixiy假设已知一组数据，试用插值方法绘制出区间内的光滑函数曲线，比较各种值算法的优劣。【求解】用下面的语句可以立即得出给定样本点数据的三次插值与样条【求解】用下面的语句可以立即得出给定样本点数据的三次插值与样条插值，得出的结果如，可见，用两种插值方法对此例得出的结果几乎一插值，得出的结果如，可见，用两种插值方法对此例得出的结果几乎一致，效果均很理想。致，效果均很理想。x=-2,-1.7,-1.4,-1.1,-0.8,-0.5,-0.2,0.1,0.4,0.7

15、,1,1.3,.x=-2,-1.7,-1.4,-1.1,-0.8,-0.5,-0.2,0.1,0.4,0.7,1,1.3,.1.6,1.9,2.2,2.5,2.8,3.1,3.4,3.7,4,4.3,4.6,4.9;1.6,1.9,2.2,2.5,2.8,3.1,3.4,3.7,4,4.3,4.6,4.9;y=0.10289,0.11741,0.13158,0.14483,0.15656,0.16622,0.17332,.y=0.10289,0.11741,0.13158,0.14483,0.15656,0.16622,0.17332,.0.1775,0.17853,0.17635,0.171

16、09,0.16302,0.15255,0.1402,.0.1775,0.17853,0.17635,0.17109,0.16302,0.15255,0.1402,.0.12655,0.11219,0.09768,0.08353,0.07019,0.05786,0.04687,.0.12655,0.11219,0.09768,0.08353,0.07019,0.05786,0.04687,.0.03729,0.02914,0.02236;0.03729,0.02914,0.02236;x0=-2:0.02:4.9;x0=-2:0.02:4.9;y1=interp1(x,y,x0,cubic);y

17、1=interp1(x,y,x0,cubic);y2=interp1(x,y,x0,spline);y2=interp1(x,y,x0,spline);plot(x0,y1,:,x0,y2,x,y,o)plot(x0,y1,:,x0,y2,x,y,o)有一正弦衰减数据有一正弦衰减数据y=sin(x).y=sin(x).*exp(-x/10)exp(-x/10)，其中，其中x=0:pi/5:4x=0:pi/5:4*pipi，用三，用三次样条法进行插值。次样条法进行插值。x=0:pi/5:4 x=0:pi/5:4*pi;pi;y=sin(x).y=sin(x).*exp(-x/10);exp(-x

18、/10);x1=0:0.1:4 x1=0:0.1:4*pi;pi;y1=spline(x,y,x1);y1=spline(x,y,x1);plot(x,y,or,x1,y1,k)plot(x,y,or,x1,y1,k)某校某校6060名学生的一次考试成绩如下名学生的一次考试成绩如下:93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81

19、 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 5590 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 551)1)计算均值、标准差、极差、偏度、峰度，画出直方图；计算均值、标准差、极差、偏度、峰度，画出直方图；2)2)检验分布的正态性；检验分布的正态性；3)3)若检验符合正态分布，估计正态分布的参数并检验

20、参数。若检验符合正态分布，估计正态分布的参数并检验参数。解答：解答：x=93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 x=93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 7

21、6 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55;76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55;mean(x)mean(x)std(x)std(x)range(x)range(x)skewness(x)skewness(x)kurtosis(x)kurtosis(x)hist(x)hist(x)h=normplot(x)h=normplot(x)muhat,sigmahat,muci,sigmaci=normfit(x)muhat,sigmahat,muci,sigmaci=normfit(x)

22、H,sig,ci=ttest(x,80.1)H,sig,ci=ttest(x,80.1)用 原型函数生成一组网络数据或随机数据，分别拟合出曲面，并和原曲面进行比较。242231(,)sin()3xyf x yexyx yxyNoImage给定一个图像文件，格式是给定一个图像文件，格式是jpgjpg，通过，通过inportdatainportdata引入这个文件，查看引入这个文件，查看引入后数据保存是一个数组，是引入后数据保存是一个数组，是100100*100100*3 3的一个数组，这是一个三维的的一个数组，这是一个三维的数组，表明有数组，表明有100100*100100个点，每个点有个点，每

23、个点有RGBRGB三个方面决定的。现在，要求三个方面决定的。现在，要求将这些点的中间部分将这些点的中间部分3030个象素宽度的正方形用黑点表示。个象素宽度的正方形用黑点表示。function myfun15 function myfun15img=importdata(white.jpg);img=importdata(white.jpg);img(300:380,400:600,:)=0;img(300:380,400:600,:)=0;image(img);image(img);imwrite(img,white2.jpg,jpg);imwrite(img,white2.jpg,jpg);

24、编写一个编写一个M 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。如说：将白色转成黑色。function myfun18 function myfun18img=importdata(white.jpg);img=importdata(white.jpg);m,n,p=size(img);m,n,p=size(img);for i=1:mfor i=1:m for j=1:n for j=1:n if(img(i,j,:)225)if(img(i,j,:)225)img(i,j,:)=0;img(i,j,:)

25、=0;end end end endendendimage(img);image(img);实验用图像：实验用图像：pic.jpg.(pic.jpg.(注意，此图片是灰度图片，本题是针对灰度图片注意，此图片是灰度图片，本题是针对灰度图片的处理的处理)使用使用imreadimread函数将图像读入函数将图像读入MatlabMatlab。根据产生灰度变换函数。根据产生灰度变换函数T1T1，使得：使得：0.3r 0.3r r 0.35r 0.65r 0.65用用T1T1对原图像对原图像pic.jpgpic.jpg进行处理，查看结果。并打印出来。进行处理，查看结果。并打印出来。function myf

26、un21 function myfun21rgb=importdata(pic.jpg);rgb=importdata(pic.jpg);r=im2double(rgb);r=im2double(rgb);desimg=r0.35.desimg=r0.35.*r r*0.3+r=0.35.0.3+r=0.35.*(0.105+2.6333(0.105+2.6333*(r-(r-0.35)+r0.65.0.35)+r0.65.*(1+0.3(1+0.3*(r-1);(r-1);imshow(desimg);imshow(desimg);imwrite(desimg,huidu.jpg,jpg);

27、imwrite(desimg,huidu.jpg,jpg);用单选框做一个如图所示的界面，通过选择不同的单选框来决定使用不同的色彩图。02468101214-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81NoImage 以下为为附加题，有完成的同学加分请设计一个模拟投篮过程的小游戏，游戏的要求如下：请设计一个模拟投篮过程的小游戏，游戏的要求如下：（1 1）设计一个）设计一个matlabmatlab窗体，在窗体上防止一个坐标轴控件，并设置好该坐标系的坐窗体，在窗体上防止一个坐标轴控件，并设置好该坐标系的坐标轴范围；标轴范围；（2 2）在坐标系上利用鼠标点击一个点）在坐标系上利用鼠标点

28、击一个点a a，作为篮筐的中心，并生成一个半径为，作为篮筐的中心，并生成一个半径为r r的圆，的圆，来模拟篮筐；来模拟篮筐；（3 3）在坐标系上再用鼠标点一个点）在坐标系上再用鼠标点一个点b b，作为投篮的出发点，同时生成一个红色实心小，作为投篮的出发点，同时生成一个红色实心小球来模拟篮球，再选一个点球来模拟篮球，再选一个点c c，b b、c c之间的连线作为投篮方向；之间的连线作为投篮方向；（4 4）根据）根据a a、b b、c c三个点之间的位置关系，来模拟投篮过程，并记录命中次数；三个点之间的位置关系，来模拟投篮过程，并记录命中次数；（5 5）以按住鼠标不放的时间来模拟力量（初始速度）的

29、大小，并能够动态模拟篮球）以按住鼠标不放的时间来模拟力量（初始速度）的大小，并能够动态模拟篮球的运动轨迹，篮球的质量自定，忽略空气阻力的影响，相关的数值要求在坐标系右上的运动轨迹，篮球的质量自定，忽略空气阻力的影响，相关的数值要求在坐标系右上角动态显示出来。角动态显示出来。示意图如下：示意图如下：bca设计一个设计一个GUIGUI程序，用于演示采用分割、近似、求和的近似方法来计算初程序，用于演示采用分割、近似、求和的近似方法来计算初等函数的等函数的 ，的定积分。的定积分。要求：要求：（1）以函数文件的形式提供 的定义，并以函数句柄的形式对该函数进行积分近似计算；（2）界面输入区间端点 的值，采用滑动条和文本框输入分割数，利用静态文本控件显示区间步长 ；（3）以popupmenu（即下拉框的形式）提供被积函数，并在坐标系控件axes上绘制出函数曲线，积分的近似计算结果在坐标系控件axes上的显示如下图所示：（4）以RadioButton的形式，提供采用子区间左端点、右端点、中点的函数值作为近似矩形的高；（5）要求程序界面设计美观、操作方便、人机交互直观。()yf x,xa b()yf x,abixNoImage