2014年春季学期MATLAB 课程考查题一.必答题 (80分)1.如何设置当前目录和搜索路径，在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有何区别？(2)答：方法一：在MATLAB命令窗口中输入editpath或pathtool命令或通过【File】/【SetPath】菜单，进入“设置搜索路径”对话框，通过该对话框编辑搜索路径。
方法二：在命令窗口执行“path(path,…D:\Study ‟)”，然后通过“设置搜索路径”对话查看“D:\Study”是否在搜索路径中。
方法三：在命令窗口执行“addpath D:\Study- end”，将新的目录加到整个搜索路径的末尾。
如果将end改为begin，可以将新的目录加到整个搜索路径的开始。
区别：当前文件目录是正在运行的文件的目录，显示文件及文件夹的详细信息，且只有将文件设置为当前目录才能直接调用。
搜索路径中的文件可以来自多个不同目录，在调用时不用将其都设置为当前目录，为同时调用多个文件提供方便。
2.创建符号变量和符号表达式有哪几种方法？(4)答：定义符号变量：方法一：sym函数，可以定义单个符号变量，调用格式为：符号量名=sym（'符号字符串'）；方法二，syms函数，定义多个符号变量，调用格式：syms 符号变量名1 符号变量名2 符号变量名3 符号变量名4 。
空格隔开。
定义符号表达式：方法一：用单引号定义符号表达式；方法二：用sym函数定义符号表达式；方法三：用已经定义好的符号变量组成符号表达式；3.GUIDE提供哪些常用的控件工具，各有什么功能？（5分）答：一、控件风格和外观（1）BackgroundColor：设置控件背景颜色，使用[R G B]或颜色定义。
（2）CData：在控件上显示的真彩色图像，使用矩阵表示。
（3）ForegroundColor：文本颜色。
（4）String属性：控件上的文本，以及列表框和弹出菜单的选项。
（5）Visible：控件是否可见。
二、对象的常规信息（1）Enable属性：表示此控件的使能状态，设置为on”，表示可选，为“off”时则表示不可选。
（2）Style：控件对象类型。
（3）Tag：控件表示（用户定义）。
（4）TooltipString属性：提示信息显示。
当鼠标指针位于此控件上时，显示提示信息。
（5）UserData：用户指定数据。
（6）Position：控件对象的尺寸和位置。
（7）Units：设置控件的位置及大小的单位（8）有关字体的属性，如 FontAngle， FontName等。
三、控件回调函数的执行（1）BusyAction：处理回调函数的中断。
有两种选项：即Cancel：取消中断事件，queue：排队（默认设置）。
（2）ButtonDownFcn属性：按钮按下时的处理函数。
（3）CallBack属性：是连接程序界面整个程序系统的实质性功能的纽带。
该属性值应该为一个可以直接求值的字符串，在该对象被选中和改变时，系统将自动地对字符串进行求值。
（4）CreateFcn：在对象产生过程中执行的回调函数。
（5）DeleteFcn：删除对象过程中执行的回调函数。
（6）Interruptible属性：指定当前的回调函数在执行时是否允许中断，去执行其他的函数。
四、控件当前状态信息（1）ListboxTop：在列表框中显示的最顶层的字符串的索引。
（2）Max：最大值。
（3）Min：最小值。
（4）Value：控件的当前值。
4. 建立不同数据类型的变量：包括双精度的数值型(numeric)、符号型(sym)、结构体(structure)、单元型(cell)、字符串型(char)，函数句柄(function handle)、逻辑型（logical ），并且采用whos 列出各变量名，变量的数组维数，占用字节数，变量的类别。
（4分）答： pp=3.14;b=sym('sdlfkjj');d={[],[1];'cv',linspace(1,5,5)}; e='e'; fhandle=@sin;g = rand(5); g(g>0)=0; whosName Size Bytes Class Attributespp 1x1 8 double b 1x1 62 sym d 2x2 320 cell e 1x6 12 char fhandle 1x1 16 function_handle g 5x5 200 double5.求⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=728365219a 矩阵的秩，迹，特征值和特征向量，并且对矩阵进行LU 分解、QR 分解及Chollesky 分解（3分）。
答：>> a=[9 1 2;5 6 3;8 2 7];z=rank(a)j=trace(a)[c d]=eig(a)[l u]=lu(a)[q r]=qr(a)[rr p]=chol(a)z =3j =22c =-0.4330 -0.2543 -0.1744-0.5657 0.9660 -0.6091-0.7018 0.0472 0.7736d =13.5482 0 00 4.8303 00 0 3.6216l =1.0000 0 00.5556 1.0000 00.8889 0.2041 1.0000u =9.0000 1.0000 2.00000 5.4444 1.88890 0 4.8367q =-0.6903 0.3969 -0.6050 -0.3835 -0.9097 -0.1592 -0.6136 0.1221 0.7801 r =-13.0384 -4.2183 -6.8260 0 -4.8172 -1.0807 0 0 3.7733 rr =3.0000 0.3333 0.6667 0 2.4267 1.1447 0 0 2.2903 p = 06. 执行矩阵A 和B⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321,136782078451220124B A 下列的运算:A+5*cos(B)、A.*B 、 A*B 、A./B 、B.\A 、A/B, B\A ，分别解释数组运算和矩阵运算的区别。
（4分）答：>> A=[4 12 20;12 45 78;20 78 136]; B=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; A+5*cos(B) A.*B A*B A./B B.\A A/BB\Aans =6.7015 9.9193 15.05008.7318 46.4183 82.800923.7695 77.2725 131.4443ans =4 24 6048 225 468140 624 1224ans =192 228 264738 873 10081284 1518 1752ans =4.0000 6.0000 6.66673.0000 9.0000 13.00002.8571 9.7500 15.1111ans =4.0000 6.0000 6.66673.0000 9.0000 13.00002.8571 9.7500 15.1111Warning: Matrix is singular to working precision.ans =NaN -Inf InfNaN NaN NaNNaN -Inf InfWarning: Matrix is close to singular or badly scaled.Results may be inaccurate. RCOND = 1.541976e-018. ans =11.3333 24.5000 65.6667-18.6667 -28.0000 -93.333310.0000 14.5000 47.0000区别：一维数组相当于向量,二维数组相当于矩阵.所以矩阵是数组的子集●数组的运算是指数组对应元素之间的运算,也称点运算；●矩阵是一个二维数组，所以矩阵的加、减、数乘等运算与数组运算是一致的；●矩阵的乘法、乘方和除法有特殊的数学含义，并不是数组对应元素的运算。
7.求半径为r的圆的面积和周长,分别采用脚本文件和函数文件进行编写, r值由input指令从键盘给出,数据的输出采用disp指令；并且说明脚本式文件和函数文件的特点。
（5分）答：脚本文件：r=input('Please Input r: \n');A=pi*r^2;s=2*pi*r;disp(A);disp(s)Please Input r:450.265525.1327函数：r=input('Please Input r: \n');[a s]=zm(r);disp(a);disp(s);Please Input r: 450.2655 25.1327函数文件：function[a s]=zm(r)a=r^2*pi; s=2*pi*r; end区别：8. 级数求和：641111111n(1)261263*(631)64*(641)n ss n ===++++++++∑(1) 分别用 for 和while 循环结构编写程序求和，并且说明for 和while 区别；答：for 循环：>> ss=0; for k=1:64ss=ss+1/(k*(k+1)); end ss ss =脚本式M 文件函数式M 文件不接受输入参数，没有返回值。
可以接受输入参数，可以有返回值。
基于matlab 基本工作空间中的数据进行操作，存储在工作空间，属于全局变量。
默认时，文件中参数的作用范围只限于函数临时工作空间内部，属于局部变量。
自动完成需要花费很多时间的多步操作时使用。
扩展MATLAB 语言功能时使用。
0.9846while循环：>> ss=0;k=1;while k<65ss=ss+1/(k*(k+1));k=k+1;endssss =0.9846区别：●for循环语句一般适用于已知到循环次数，而不知道循环运算目标的问题；●while循环语句则一般适用于已知循环运算目标，而循环次数未知的问题；●为了提高代码的运行效率，应尽可能提高代码的向量化程度，避免 for循环的使用。
(2) 分别采用sum和symsum求和。
（5分）答：sum求和：n=1:64;s=1./(n.*(n+1));sum(s)ans =0.9846symsum求和：ss=sym('1/(n*(n+1))');s=symsum(ss,1,64)s =64/659. 表1给出x0，y0的一组数据，(1)分别采用3阶和11阶多项式拟合表1数据,并且分析是不是阶数越高拟合效果越好；x0=0:0.1:1;y0=[-0.447 1.978 3.11 5.25 5.02 4.66 4.01 4.58 3.45 5.35 9.22];x=0:0.001:1;p1=polyfit(x0,y0,3);y1=polyval(p1,x);p2=polyfit(x0,y0,11);y2=polyval(p2,x);plot(x0,y0, 'p');hold on;plot(x,y1,'-');plot(x,y2,'--');z=0:0.25:1;y3=interp1(x0,y0,z,'spline');plot(z,y3,':')xlabel('x0');ylabel('y0');legend('原数据','3阶多项式拟合','11阶多项式拟合','3次样条插值');可见，插值次数太高会使得波动太大。