MATLAB教程2012a-习题解答-第六章-张志涌-北航

1、第6章 M文件和句柄函数习题6及解答1 请分别写出用for 和while 循环语句计算的程序。此外，还请写出避免循环的数值、符号计算程序。目的l 练习for环和while环的使用方法。l 避免循环，提高计算速度。l 计时指令tic, toc的用法。解答（1）for 环tics1=0;for k=0:1e6s1=s1+0.2(k);end;s1 toc s1 = 1.2500Elapsed time is 1.453482 seconds. （2）while环tics2=1;k=1;while k<1e6+1%注意：上限与for环不同s2=s2+0.2k;k=k+1;ends2toc s2

2、 = 1.2500Elapsed time is 2.716870 seconds. （3）数值求和指令tics3=sum(0.2.(0:1e6)toc s3 = 1.2500Elapsed time is 0.626723 seconds. （4）符号求和指令ticsyms k;s4=vpa(symsum(0.2k,0,1e6)toc s4 =1.2500000000000000000000000000000Elapsed time is 4.029501 seconds. 说明l 使用数值求和指令和“数组运算”的计算速度最快。l 符号计算的精度最高，但速度慢。l 以上程序运行时间仅供参考。

3、具体时间与所用机器、那程序是否初次运行、在MATLAB指令窗还是在M-book中运行等因素有关。2 编写一个函数M文件，它的功能：没有输入量时，画出单位圆（见图p6.2-1）；输入量是大于2的自然数N时，绘制正N边形，图名应反映显示多边形的真实边数（见图p6.2-2）；输入量是“非自然数”时，给出“出错提示”。此外，函数M文件应有H1行、帮助说明和程序编写人姓名。目的l 较完整形式函数M文件的编写。l H1的书写，帮助区内容的组织。l 指令nargin的用法。解答（1）函数M文件function prob_solve602(n)% prob_solve602(n) plot a circle

4、or a polygon with n edges% prob_solve602 plot a circle% n 应为大于2的自然数 % By ZZY, 2006-2-15if nargin=0 t=0:pi/100:2*pi; x=exp(i*t); str='Circle'else if (nargin=0)&(n<=2) error('输入量应是大于2的自然数') end; if n-round(n)=0%检查非自然数 error('输入量应是大于2的自然数') end; t=(0:n)/n*2*pi; x=exp(i*t)

5、; str='Polygon with ', int2str(n),' edges'% 合成字符串endplot(real(x),imag(x),'r','LineWidth',4)title(str)axis square image offshg （2）各典型运行情况prob_solve602 图 p6.2-1prob_solve602(6) 图 p6.2-2prob_solve602(2) ? Error using => prob_solve602输入量应是大于2的自然数 prob_solve602(7.3) ? E

6、rror using => prob_solve602输入量应是大于2的自然数 3 用泛函指令fminbnd求在x=0附近的极小值。fminbnd的第一个输入量要求使用匿名函数表达。目的l 练习匿名函数的表达和使用。l 判断搜索结果是否符合要求。解答（1）在0附近的较小区间 -0.5, 0.5内搜索y=(x)-exp(-x).*abs(sin(cos(x);x1,y1=fminbnd(y,-0.5,0.5)x1 = -0.4999y1 = -1.2681 （2）在包含0的更大区间内搜索在 -0.5, 0.5 区间搜索到的极小值点在该搜索区间的边界上，所以搜索区间应该进一步扩大。x2,y2

7、=fminbnd(y,-1,1) x2 = -0.8634y2 = -1.4348 说明l 在-1, 1区间的搜索结果是区间的内点。进一步扩大搜索区间，只可能找到更远离0的极小值点，所以没有必要进一步搜索。4 在matlab的 toolboxmatlabelmatprivate文件夹上有一个“烟圈矩阵”发生函数smoke.m。运行指令smoke(3,0,'double') ，将生成一个3阶伪特征根矩阵如下A = -0.5000 + 0.8660i 1.0000 0 0 -0.5000 - 0.8660i 1.0000 1.0000 0 1.0000 现在的问题是：在MATLAB

8、当前目录为work情况下，如何利用函数句柄调用smoke.m函数，产生3阶伪特征根矩阵。请写出相应的程序或操作步骤。目的l 说明：有效函数句柄的创建，必须使被建句柄的那函数在“视野”中。l 利用有效函数句柄，可以在任何地方通过句柄实现对函数的调用。l 了解cd, pwd等指令的应用。 解答（1）创建有效函数句柄，及函数句柄的调用以下程序正确运行的先决条件是：MATLAB的当前目录是work。clearb=pwd%获取当前目录名字符串which('smoke')%检查在当前目录下能否看到smoke.mb_d=b;b_d(end-4:end)=;%在b字符串中去除最后的四个字符，即

9、work。str=b_d,'toolboxmatlabelmatprivate'%构造smoke所在的目录字符串cd(str)%把smoke.m 所在目录设置为当前目录。SM=smoke; %创建smoke.m的函数句柄cd(b)%使work恢复为当前目录disp(' ')%为显示清楚起见，产生一个显示空行。A=SM(3,0,'double')%产生一个3阶“伪特征根”矩阵disp(' ')pwd%显示当前所在目录，以证实符合题意。which('smoke')%再次检查在当前目录下能否看到smoke.m，起证实作用。disp(' ')b =C:MATLAB2006R2006awork'smoke' not found. A = -0.5000 + 0.8660i 1.0000 0 0 -0.5000 - 0.8660i 1.0000 1.0000 0 1.0000 ans =C:MATLAB2006R2006awork&#