數學實驗第二學期A卷

2022-11-22 22:33:13 字數 3948 閱讀 6060

湛江師範學院2023年- 2008學年度第二學期

期末考試試題a卷

一、矩陣的各種運算(每小題6分,共24分)

已知有以下矩陣

(1)求矩陣e的特徵值與特徵向量

(2)求矩陣a的chol分解,並用chol分解法求ax=b的解。

(3)求矩陣a的逆矩陣,並用逆矩陣方法求ax=b的解,並與上小題的結果比較是否一致。

(4)把上述的e,a當作陣列,用陣列運算求e2, ea

解:h=[7 5 5 8;5 6 9 7;5 9 9 0;8 7 0 1];

a=[4 -1 1;-1 4.25 2.75;1 2.75 3.5];

e=[7 3 -2;3 4 -1;-2 -1 3];

(1)[v,d]=eig(e)

v = 0.5774 -0.0988 -0.8105

-0.5774 0.6525 -0.4908

0.5774 0.7513 0.3197

d = 2.0000 0 0

0 2.3944 0

0 0 9.6056

(2)l=chol(a)

l = 2.0000 -0.5000 0.5000

0 2.0000 1.5000

0 0 1.0000

x=l\(l'\b)

x = 1

1-1(3)c=inv(a)

c = 0.4570 0.3906 -0.4375

0.3906 0.8125 -0.7500

-0.4375 -0.7500 1.0000

(4) e.^2,

ans =

49 9 4

9 16 1

4 1 9

e.*a

ans =

28.0000 -3.0000 -2.0000

-3.0000 17.0000 -2.7500

-2.0000 -2.7500 10.5000

二、符號運算(每小題6分,共30分)

以下出現的字母均設為符號變數

(1)求函式當x→∞的極限

(2) 設z=e3ycos(2x),求

(3)求1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6!+x^8/8!+...+(-1)^n*x^(2n)/(2n)!+…

(4)求含參變數的積分

(5)用solve解符號方程:

解: (1) limit('(1+2/x)^(2*x)',x,inf)

ans =

exp(4)

(2)z=exp(3*y)*cos(2*x);

f=diff(diff(z,x),y)

f =-6*exp(3*y)*sin(2*x)

(3) symsum((-1)^n*x^(2*n)/'(2*n)!',n,0,inf)

ans =

cos(x)

(4) int('4*x^3',x,1,sin(t))

ans =

sin(t)^4-1

(5) [u,v] = solve('u^2 + v^2=1','u - v = 1')

u =[ 1]

[ 0]

v =[ 0]

[ -1]

三、畫圖(每小題6分,共18分)

(1)設有4行5列矩陣

d=[7,8,9,6,5;10,15,25,16,17;3,4,5,6,7;25,35,15,45,10;15,17,14,10,13];

用subplot函式開設上下兩個圖形視窗:上圖用資料d,使用bar畫直方圖;下圖用

d提取第三行的資料表示為f(只能用d來表示,不能重新從鍵盤輸入),對f用pie3畫餅圖,並把最小的部分抽出一點,按順時針順序,在紙上寫下各塊所佔比例。

(2) 畫曲面z= 的圖形並著色

用函式meshgrid, mesh, surf等實現上述曲面的圖形,其中x×y的變化範圍為

[-2,2]×[-3,3], 步長都是0.2

(3)畫下列分段函式的圖形,x的範圍為[-2,2],步長取0.01

解:(1) d=[7,8 9,6,5;10,15,25,16,17;3,4,5,6,7;25,35,15,45,10;15,17,14,10,13];

subplot(2,1,1)

bar(d)

subplot(2,1,2)

f=d(3,:);

pie3(f,[1 0 0 0 0])

12% 28% 24% 20% 16%

(2)[x,y]=meshgrid([-2:0.2:2],[-3:0.2:3]); %(2分)

z=exp(-x.^2-y.^22分)

mesh(x,y,z) % surf(x,y,z) (2分)

(3) x=-2:0.01:21分)

y=sqrt(1-x.^2).*(abs(x)<=1)+(-x-1).*(x<-1)+(x-1).*(x>14分)

plot(x,y1分)

四、應用 (28分)

1. 求函式f(x)=x3-4x+5的根,按以下要求來求解(6分)

(1)用fzero命令求x在-2附近的實根。

(2)用多項式求根公式來求全部根。

2. 用newton-cotes公式(quadl)求數值積分(精度為1e-10):

並與精確解(符號解)比較(顯示結果太長,可以在紙上僅寫出小數點後8位) (6分)

3. 對函式y=sin(10x2+3),取節點x0=0:0.1:1;用上述節點求y0值,利用x0,y0值

分別用一維插值中的線性插值和樣條插值選項,求y在插值點x1=0.05:0.1:0.95;

處的插值,並與精確值比較其誤差,說明哪一種方法較好!(8分)

4.問k為何值時,下面的方程組有唯一解?請寫出相應的matlab命令(8分)

kx1+x2+x3=1

x1+kx2+x3=k

x1+x2+kx3=k2

解:1. (1) syms x

f='x^3-4*x+5';

fzero(f,-2)

ans =

-2.4567

(2) p=[1 0 -4 5];

roots(p)

ans =

-2.4567

1.2283 + 0.7256i

1.2283 - 0.7256i

2. i1=quadl('x.*sqrt(1+x.^2)',1,3,1e-10) %(2分)

i1 =

9.5981

i2=int('x*sqrt(1+x^2)',x,1,32分)

i2 =

10/3*10^(1/2)-2/3*2^(1/2)

vpa(i22分)

ans =

9.5981164923125344074618526653025

比較接近!

3.x0=0:0.1:1; y0=sin(10*x0.^2+32分)

x=0.05:0.1:0.95; y=sin(10*x.^2+32分)

y1=interp1(x0,y0,x1分)

y2=interp1(x0,y0,x,'spline1分)

[norm(y-y1),norm(y-y21分)

ans =

0.4344 0.2521

樣條插值好! %(1分)

4. syms k %(1分)

a=[k 1 1;1 k 1;1 1 k]; %(1分)

d=det(a2分)

d =k^3-3*k+2

factor(d2分)

ans =

(k+2)*(k-1)^2

從上式分解可得:當k~=1且k~=-2時,det(a)~=0,從而有唯一解!。%(2分)

第二學期3月調研卷初三數學

2012 2013第二學期3月調研卷 初三數學 滿分100分,考試用時100分鐘 一 單項選擇 每小題 2分,共 10分 1 下列運算正確的是 a a a2 a2 b ab 3 ab3 c a2 3 a6 d a10 a2 a5 2 某地發生特大山洪泥石流地質災害,造成重大的經濟損失 就房屋財產損失...

第二學期實驗計畫

2016 2017學年度第二學期槐林鎮中心學校物理 演示實驗 計畫槐林鎮中心學校物理組 2017 2 8 2016 2017學年度第二學期槐林鎮中心學校 物理演示實驗計畫 一 指導思想 物理學是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學。其一切現象和規律都源於生活 生產實踐之中,所有新穎有趣的實驗和新奇美妙的...

學年第二學期《高等數學》期末試卷 A卷

2012 2013學年第二學期 高等數學 期末試卷 a卷 一.填充 每小題3分 1 設,則 2極限3 若4 5 6 已知,則 78 已知函式,則 二.選擇題 每小題3分 1.函式在上滿足拉格朗日中值定理條件的點是 abcd.2 a 1 b 2c 0 d 2 3 若的導函式是,則有乙個原函式為 a 1...