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1、高等数学实验试题A考试时间:90分钟(附参考解答)班级学号姓名得分上机考试说明:1.开考前可将准备程序拷到硬盘,开考后不允许用移动盘,也不允许上网;2.领座考生试卷不同,开卷,可利用自己备用的书和其他资料,但不允许讨论,也不允许借用其他考生的书和资料。3.解答(指令行,答案等)全部用笔写在考卷上。一、计算题(76分)要求:写出M函数(如果需要的话)、MATLAB指令和计算结果。1.解线性方程组并求系数矩阵的行列式。指令行:A=[51–10;103–1;-1–105;0024];b=[1;2;3;-1];
2、x=Ab,d=det(A)结果:x1=1.4,x2=-5.9,x3=0.1,x4=-0.3.行列式=70.2.设f(x,y)=4sin(x3y),求。指令行:symsxy;f=diff(4*sin(x^3*y),x);f=diff(f,y);f=subs(f,x,2);f=subs(f,y,3)结果:1063.63.求方程3x4+4x3-20x+5=0的所有解。指令行:roots([340–205])结果:-1.5003-1.5470i,-1.5003+1.5470i,1.4134,0.25394.使
3、用两种方法求积分的近似值。方法一:指令行:symsx;s=int(1/sqrt(2*pi)*exp(-x^2/2),0,1);vpa(s,5)结果:0.34135方法二:指令行:x=0:0.01:1;y=1/sqrt(2*pi)*exp(-x.^2/2);trapz(x,y)结果:0.3413方法三:M函数ex4fun.mfunctionf=ex4fun(x)f=1/sqrt(2*pi)*exp(-x.^2/2);指令行:s=quadl(@ex4fun,0,1)结果:0.34135.求函数f(x,y)=
4、3x2+10y2+3xy-3x+2y在原点附近的一个极小值点和极小值。指令行:fun=inline(’3*x(1)^2+10*x(2)^2+3*x(1)*x(2)-3*x(1)+2*x(2)’);[x,f]=fminsearch(fun,[0,0])结果:x=0.5946,y=-0.1892,f=-1.08111.求解下列微分方程(只要求写出x=1.5时y的值)指令行:ex6fun=@(x,y)x+y;[x,y]=ode45(ex6fun,[11.5],2);[x,y]结果:x=1.5000时,y=4.
5、0949二、编程题(12分):编写用向后差商公式,h>0求函数在某一点导数达到指定精度的算法程序,并用此程序求f(x)=excos(x2)在x=1.2的导数,使精度达到10-4。要求:写出M函数文件、MATLAB指令和计算结果。M函数derivl.mfunctiond=derivl(fname,a,h0,e)h=h0;d=(feval(fname,a)-feval(fname,a-h))/h;d0=d+2*e;whileabs(d-d0)>ed0=d;h0=h;h=h0/2d=(feval(fname,
6、a)-feval(fname,a-h))/h;end指令行:fun=inline('exp(x)*cos(x^2)','x');derivl(fun,1.2,0.1,1e-4)结果:-7.4672三、应用题(12分):某公司投资2000万元建成一条生产线。投产后,在时刻t的追加成本和追加收益分别为G(t)=(百万元/年),H(t)=(百万元/年)。试确定该生产线在合适何时停产可获最大利润?最大利润是多少?要求:写出数学模型、M函数(如果需要的话)、运算指令和计算结果。模型:利润函数(百万元)由于H(t)
7、-G(t)单调下降,所以当H(T)=G(T)时,R(t)取得最大利润。指令行:clear;close;fplot('18-t^(2/3)',[0,20]);gridon;holdon;fplot('5+t+2*t^(2/3)',[0,20],’r’);holdoff;发现t约为4[t,f,h]=fsolve('18-x^(2/3)-5-x-2*x^(2/3)',4)求得t=4.6465t=linspace(0,t,100);y=18-t.^(2/3)-5-t-2*t.^(2/3);trapz(t,y)-
8、20最大利润6.3232(百万元)