数学实验作业

发布 2022-07-02 02:34:28 阅读 5237

实验1 matlab矩阵命令的用法。

1生成 5 阶的单位阵。

> a=eye(5)

2生产列向量 x=[1, 3, 5, 7, 9, …29]

> a=1:2:29;x=a'

3生成由 a 与 b 点乘得到的矩阵 d

d=a*b4生成一个由 d 的第 行和第 列组成的子矩阵 e

e=d([8 4 10 13],[7 1 6 9 2])

5求出矩阵 e 的最大元素。

a=max(max(e))

画图练习。1 作出函数和的图形观察其周期性和变化趋势。

> x=-2:0.05:2*pi;

y1=tan(x);

y2=cot(x);

plot(x,y1,'r',x,y2,'b')

2在区间画出函数的图形。

> x=-1:0.001:1;

y=sin(1./x);

plot(x,y)

3画出参数方程的图形:

> t=linspace(0,2*pi,100);

x=cos(t).*cos(5*t);

y=sin(t).*cos(3*t);

plot(x,y)

4 作出符号函数的图形。

> x=linspace(-100,100,10000);

y=sign(x);

plot(x,y);

axis([-100 100 -2 2])

5作出函数的图形。

> x=linspace(-5,5,500);

x,y]=meshgrid(x);

z=4./(1+x.^2+y.^2);

mesh(x,y,z)

6作出函数的图形。

> x=-1:0.01:1;

x,y]=meshgrid(x);

z=cos(4*x.^2+9*y.^2);

mesh(x,y,z)

7作出单叶双曲面的图形。(曲面的参数方程为。

>> v=0:pi/100:2*pi;

> v=0:pi/100:2*pi;

u=-pi/2:pi/100:pi/2;

u,v]=meshgrid(u,v);

x=sec(u).*sin(v);

y=2*sec(u).*cos(v);

z=3*tan(u);

surf(x,y,z)

8可以证明: 函数的图形是双曲抛物面。 在区域上作出它的图形。

> x=-2:0.01:2;[x,y]=meshgrid(x);

z=x.*y;mesh(x,y,z)

9画出参数曲面。

的图形。> v=0.001:0.001:2;

u=0:pi/100:4*pi;

u,v]=meshgrid(u,v);

x=cos(u).*sin(v);

y=sin(u).*sin(v);

z=cos(v)+log(tan(v/2)+u/5);

mesh(x,y,z)

10 作出空间曲线的图形。

> syms t;

ezplot3(t*cos(t),t*sin(t),2*t,[0,6*pi])

11绘制参数曲线的图形。

> t=-2*pi:pi/100:2*pi;

x=cos(t).*cos(t);y=1./(1+2*t);z=atan(t);

plot3(x,y,z);

grid;xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')

12 一幅图上同时画上半球面 x^2 + y^2 + z^2 = 4与柱面 (x1)^2 +y^2 =1(0≤z≤2);

> [x,y,z]=sphere(100);

surf(2*x,2*y,2*abs(z));

axis equal ;

hold on ;

x,y,z] =cylinder(1,100);

surf(x+1,y,2*z);

axis equal

极限。1分别画出坐标为的散点图, 并画出折线图。

散点图:>>i=1:10;

plot(i,i.^2,'.

> i=1:10;

plot(i.^2,4*(i.^2)+i.^3,'.

折线图:>>i=1:10;

plot(i,i.^2,'-x')

> i=1:10;

plot(i.^2,4*(i.^2)+i.^3,'-x')

2通过动画观察当时数列的变化趋势。

> n=1:100;

an=(n.^2);

n=1:100;

an=1./(n.^2);

n=1:100;

an=1./(n.^2);

for i=1:100;

plot(n(1:i),an(1:i)),axis([0,100,0,1]);

pause(0.1);

end3在区间上作出函数的图形, 并研究。

和 > x=-4:0.01:4;

y=(x.^3-9*x)./x.^3-x+eps);

plot(x,y)

从图上看,在x→1与x→∞时极限为0.

4计算极限

1) >syms x;limit(x*sin(1/x)+(1/x)*sin(x),x,inf)

ans =1

(2) >syms x;limit(x^2/exp(x),inf)

ans = 0

3) >syms x;limit((tan(x)-sin(x))/x^3,x,0)

ans =1/2

(4) >syms x; limit(x^x,x,0,'right')

ans =1

(5) >syms x y;f=(log10(x+exp(y))/x^2+y^2)^(1/2));

limit(limit(f,x,1),y,0)

ans =log(2)/log(10)

实验2.导数。

1. 作函数的图形和在处的切线。

> syms x;y=2*x^3+3*x^2-12*x+7;diff(y)

x=-1;f1=6*x^2 + 6*x - 12

x=-1; f2=2*x^3+3*x^2-12*x+7

x=linspace(-10,10,1000);y1=2*x.^3+3*x.^2-12*x+7;

y2=-12*(x+1)+20;

plot(x,y1,'r',x,y2,'g')

ans =6*x^2 + 6*x – 12

f1 =-12

f2 =20

2. 求函数的一阶导数。 并求。

> syms a b x y;

y= sin(a*x)*cos(b*x);

d1=diff(y,x,1)

x=1/(a+b);

cos(a*x)*a*cos(b*x)-sin(a*x)*sin(b*x)*b

d1 = a*cos(a*x)*cos(b*x) -b*sin(a*x)*sin(b*x)

ans = a*cos(a/(a + b))*cos(b/(a + b)) b*sin(a/(a + b))*sin(b/(a + b))

3.求下列函数的导数:

1)>>syms x y;y=exp((x+1)^(1/3));d1=diff(y,1)

d1 =exp((x + 1)^(1/3))/3*(x + 1)^(2/3))

2)>>syms x;y=log(tan(x/2+pi/4));d1=diff(y,1)

d1 =(tan(pi/4 + x/2)^2/2 + 1/2)/tan(pi/4 + x/2)

3) >syms x;y=1/2*(cot(x))^2+log10(sin(x));d1=diff(y,1)

d1 =cos(x)/(log(10)*sin(x)) cot(x)*(cot(x)^2 + 1)

4) >syms x;y=(1/sqrt(2))*atan(sqrt(2)/x);d1=diff(y,1)

d1 =-1/(x^2*(2/x^2 + 1))

4. 设求。

> syms x y;

z=sin(x*y)+(cos(x*y))^2;

d1=diff(z,'x',1);

d2=diff(z,'y',1);

d3=diff(z,'x',2);

d4=diff(z,'y',2);

d1,d2,d3,d4

d1 =y*cos(x*y) -2*y*cos(x*y)*sin(x*y)

d2 = x*cos(x*y) -2*x*cos(x*y)*sin(x*y)

d3 =-2*y^2*cos(x*y)^2 + 2*y^2*sin(x*y)^2 - y^2*sin(x*y)

d4 =-2*x^2*cos(x*y)^2 + 2*x^2*sin(x*y)^2 - x^2*sin(x*y)

> syms x y;

z=(1+x*y)^y;

d1=diff(z,'x',1);

d2=diff(z,'y',1);

d1,d2x=1;y=1;d1=y^2*(x*y + 1)^(y - 1);

d2 =log(x*y + 1)*(x*y + 1)^y + x*y*(x*y + 1)^(y - 1)

d1,d2d1=y^2*(x*y + 1)^(y - 1)

d2 =log(x*y + 1)*(x*y + 1)^y + x*y*(x*y + 1)^(y - 1)

d1 =1d2 =2.3863

一元函数积分学。

1. 求。> syms x y;

y=x^2*(1-x^3)^5;

r=int(y,x)

r = x^18/18 + x^15/3 - 5*x^12)/6 + 10*x^9)/9 - 5*x^6)/6 +x^3/3

2.求。> syms x y;

y=x^2*atan(x);

r=int(y,x)

r = log(x^2 + 1)/6 + x^3*atan(x))/3 - x^2/6

3. 求。> syms x y;

y=x-x^2;

r=int(y,x,0,1)

r = 1/6

4 . 求变上限函数的导函数。

> syms x y t;

y=t*sin(t^2);

r=int(y,x,0,x)

dr=diff(r,x,1)

r =t*x*sin(t^2)

dr = t*sin(t^2)

多元函数积分学。

1. 计算其中为由所围成的有界区域。

> syms x y;

int(int(x*y^2,x,2-y,sqrt(y)),y,1,2)

ans = 193/120

微分方程 1.求微分方程的通解。

> y=dsolve('dy+2*x*y=x*exp(-x^2)',x')

y = c2*exp(-x^2) +x^2*exp(-x^2))/

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