实验二MATLAB语言基础
一、实验目的
基本掌握MATLAB向量、矩阵、数组的生成及其基本运算（区分数组运算和矩阵运算）、常用的数学函数。了解字符串的操作。
二、实验内容
1．向量的生成与运算；
2．矩阵的创建、引用和运算；
3．多维数组的创建及运算；
4．字符串的操作。
三、实验步骤
1．向量的生成与运算
①向量的生成
向量的生成有三种方法：
直接输入法：生成行向量、列向量；
冒号表达式法：变量=初值：间隔（可正可负）：终值
函数法：使用linspace线性等分函数，logspace对数等分函数。
格式为：linspace(初值，终值，个数)
Logspace(初值，终值，个数), 初值及终值均为10的次幂。
②向量的运算
A=[1 2 3 4 5],b=3:7,计算两行向量的转置，两行向量人加、减，两列向量的加、减；向量的点积与叉积。
a=[1 2 3 4 5];
b=3:7;
at=a',bt=b'
e1=a+b,e2=a-b
f1=at+bt,f2=at-bt
g1=dot(a,b),g2=a*bt
g4=a.*b
A=1:3;B=4:6;
g3=cross(A,B)
注意:g1和g2的结果是否相同，为什么？g4的结果与g1和g2人结果是否一样，为什么？
2．矩阵的创建、引用和运算
矩阵是由n×m元素构成的矩阵结构。行向量和列向量是矩阵的特殊形式。
①矩阵的创建
矩阵的创建可由以下方法进行操作：直接输入法、抽取法、函数法、拼接法。
具体步骤为：建立两个矩阵，利用已学过的函数，对此进行所述四种方法进行操作。
a=[1 2 3;4 5 6];
b=[1 4 7
2 5 8
3 6 9];
a(1)
a(4:end)
b(:,1)
b(:)
b(5)
a=fix(rand(3)*100)%建立一个两位有效整的随机矩阵
b=a(1:3,2:3)
c=a([1 3],[2 4])
d=a([1 3 ;2 4])
a=ones(3,3)
b=zeros(3)
c=eye(3)
d=magic(3)%建立一个行、列、对角线上的和为一相同的数的魔术矩阵
c=eye(3)
d=[a b]
f=[a;c]
②矩阵的运算
矩阵的运算有基本运算（加、减、乘、左除、右除）等，还有矩阵函数运算（求逆inv、秩rank、矩阵的翻转、矩阵的转置）等。
已知，
求a+b，2*a，2*a-3*b，a*b，b/a，a\b，求a逆矩阵，求矩阵的秩，矩阵的翻转，矩阵的转置。
3．多维数组的创建及运算
多维数组的创建与矩阵的创建基本相同；数组的运算除加减操作相同外，其它如乘、左除、右除的运算在运算符前加上小圆点表示，以区分矩阵运算。特点是两个数组相对应元素进行运算。
已知，
求a+b，a-b，a.*b，a./b，a.\b
4．字符串的操作
字符串的操作有字符串的创建、求字符串的长度、数值与字符之间相互转换操作等。
s1='I like matlab'
s2='I am a student'
s3=[s2,' and ',s1]
length(s1)
size(s1)
cs1=abs(s1)
cs2=double(s1)
char(cs2)
setstr(cs2)
四、实验结果
1．向量的生成与运算
①向量的生成
向量的生成有三种方法：
直接输入法：
冒号表达式法：
函数法：
②向量的运算
2．矩阵的创建、引用和运算①矩阵的创建
②矩阵的运算
3．多维数组的创建及运算
4．字符串的操作
五实验体会
上机实践练习五 实验五：MATLAB 数据可视化 实验目的： 掌握MATLAB 二维、三维图形绘制，掌握图形属性的设置和图形修饰；掌握图像文件的读取和显示。 学时：2学时 实验内容： (1)二维图形绘制。 (2)隐函数绘图 (2) 三维曲线和三维曲面绘制。 (3) 图像文件的读取和显示。 1.写出实现下列图形的M文件。 t=[0:0.1:pi]; y1=sin(2*t); y2=cos(3*t); plot(t,y1,'b-o'); hold on plot(t,y2,'k:o'); xlabel('ê±??') ylabel('·ù?μ') text(1,sin(2*1),'\fontsize{16}\leftarrowsin(2t) ');
text(2.4,cos(3*(2.4)),'\fontsize{16}cos(3t)\rightarrow ',... 'HorizontalAlignment','right') 2. 将窗口分割成4个区域，并且在[] 0,2π区间上绘制1s i n 2 , 6y x π? ? =+ ?? ? ()224c o s 3,y x =()3c o s y x =，()35sin 1y x =+四条曲线，并且给每一个图形添加标 题和标注。 clear x=0:pi/10:2*pi; y1=sin(2.*x+pi/6); y2=4.*cos(3.*x.^2); y3=cos(x); y4=5.*sin(x+1); subplot(2,2,1); plot(x,y1); title('y1'); text(1,sin(2*1+pi/6),'sin(2*x+pi/6)') subplot(2,2,2); plot(x,y2) title('y2');text(2,4.*cos(3*2^2),'4*cos(3*x^2)') subplot(2,2,3); plot(x,y3)
数学实验答案 Chapter 1 Page20,ex1 (5) 等于[exp(1),exp(2);exp(3),exp(4)] (7) 3=1*3, 8=2*4 (8) a为各列最小值，b为最小值所在的行号 (10) 1>=4,false, 2>=3,false, 3>=2, ture, 4>=1,ture (11) 答案表明：编址第2元素满足不等式(30>=20)和编址第4元素满足不等式(40>=10) (12) 答案表明：编址第2行第1列元素满足不等式(30>=20)和编址第2行第2列元素满足不等式(40>=10) Page20, ex2 (1)a, b, c的值尽管都是1，但数据类型分别为数值，字符，逻辑，注意a与c相等，但他们不等于b (2)double(fun)输出的分别是字符a,b,s,(,x,)的ASCII码 Page20,ex3 >> r=2;p=0.5;n=12; >> T=log(r)/n/log(1+0.01*p) Page20,ex4 >> x=-2:0.05:2;f=x.^4-2.^x; >> [fmin,min_index]=min(f) 最小值最小值点编址 >> x(min_index) ans = 0.6500 最小值点 >> [f1,x1_index]=min(abs(f)) 求近似根--绝对值最小的点 f1 = 0.0328 x1_index = 24 >> x(x1_index) ans = -0.8500 >> x(x1_index)=[];f=x.^4-2.^x; 删去绝对值最小的点以求函数绝对值次小的点 >> [f2,x2_index]=min(abs(f)) 求另一近似根--函数绝对值次小的点 f2 = 0.0630 x2_index = 65 >> x(x2_index) ans = 1.2500
Matlab 上机实验 一、 实验目的 1、 掌握绘制MATLAB 二维、三维和特殊图形的常用函数； 2、 熟悉并掌握图像输入、输出及其常用处理的函数。 二、 实验内容 1 绘制函数的网格图和等高线图。42 2cos cos y x ye x z +-= 其中x 的21个值均匀分布在[-5,5]范围，y 的31个值均匀分布在[0,10]，要求将产生的网格图和等高线图画在同一个图形窗口上。 2 绘制三维曲面图，使用纯铜色调色图阵进行着色，并进行插值着色 处理。?????===s z t s y t s x sin sin cos cos cos 230,20ππ≤≤≤≤t s 3 已知 ???????>++≤+=0),1ln(210,22x x x x e x y π 在-5<=x<=5区间绘制函数曲线。 4 已知y1=x2，y2=cos(2x)，y3＝y1*y2，其中x 为取值-2π~2π的等差数列(每次增加0.02π)，完成下列操作： a) 在同一坐标系下用不同的颜色和线型绘制三条曲线，给三条曲线添加图例； b) 以子图形式，分别用条形图、阶梯图、杆图绘制三条曲线，并分别给三个图形添加标题“y1=x^2”，“y2=cos(2x)”和“y3＝
y1*y2”。 5 在xy 平面内选择区域[][],,-?-8888 ，绘制函数 z =的三 种三维曲面图。 6 在[0,4pi]画sin(x),cos(x)(在同一个图象中); 其中cos(x)图象用红色小圆圈画.并在函数图上标注 “y=sin(x)”, “y=cos(x)” ,x 轴,y 轴,标题为“正弦余弦函数图象”. 7 分别用线框图和曲面图表现函数z=cos(x)sin(y)/y ，其中x 的取值为 [-1.5pi,1.5pi]，y=x ，要求：要有标题、坐标轴标签 8 有一组测量数据满足-at e =y ，t 的变化范围为0~10，用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线，并加入标题和图列框（用代码形式生成） 9 2 2y x xe z --=，当x 和y 的取值范围均为-2到2时，用建立子窗口 的方法在同一个图形窗口中绘制出三维线图、网线图、表面图和带渲染效果的表面图 10 x= [66 49 71 56 38]，绘制饼图，并将第五个切块分离出来。 11 用sphere 函数产生球表面坐标，绘制不通明网线图、透明网线图、表面图和带剪孔的表面图。 12 以自己的个人画像或照片(JPG)为对象，读入该图像并了解图像的信息，同时利用所学函数对其进行灰度、二值、旋转及缩放等处理，并以PNG 形式输出。
《MATLAB及应用》实验指导书《MATLAB及应用》实验指导书 班级：T1243-7 姓名：柏元强 学号：20120430724 总评成绩： 汽车工程学院 电测与汽车数字应用中心
目录 实验04051001 MATLAB语言基础 (1) 实验04051002 MATLAB科学计算及绘图 (18) 实验04051003 MATLAB综合实例编程 (31)
实验04051001 MATLAB语言基础 1实验目的 1)熟悉MATLAB的运行环境 2)掌握MATLAB的矩阵和数组的运算 3)掌握MATLAB符号表达式的创建 4)熟悉符号方程的求解 2实验内容 第二章 1.创建double的变量，并进行计算。 (1)a=87，b=190，计算 a+b、a-b、a*b。 clear,clc a=double(87); b=double(190); a+b,a-b,a*b (2)创建 uint8 类型的变量，数值与(1)中相同，进行相同的计算。 clear,clc a=uint8(87); b=uint8(190); a+b,a-b,a*b 2．计算：
(1) () sin 60 (2) e3 (3) 3cos 4??π ??? clear,clc a=sind(60) b=exp(3) c=cos(3*pi/4) 3．设2u =，3v =，计算： (1) 4 log uv v (2) () 2 2 e u v v u +- (3) clear,clc u=2;v=3; a=(4*u*v)/log(v) b=((exp(u)+v)^2)/(v^2-u) c=(sqrt(u-3*v))/(u*v) 4．计算如下表达式： (1) ()() 3542i i -+ (2) () sin 28i - clear,clc (3-5*i)*(4+2*i) sin(2-8*i)
实验五 1、编写程序，该程序在同一窗口中绘制函数在 []0,2π之间的正弦曲线和余弦曲线，步长 为200/π，线宽为2个象素，正弦曲线设置为蓝色实线，余弦曲线颜色设置为红色虚线，两条曲线交点处，用红色星号标记并标注sin(x)=cos(x)；通过函数方式在生成的图形中添加注释，至少应包括：标题，文本注释，图例和坐标轴标注。%x=linspace(0,2*pi,1000);x=[0:pi/200:2*pi]sinx =sin(x);cosx =cos(x); k=find(abs(sinx-cosx)<1e-2);x1=x(k); plot(x,sinx,'LineWidth',2) hold on ,plot(x,cosx,'r:','LineWidth',2)hold on ,plot(x1,sin(x1),'r*')xlabel('x:(0-2\pi)'); ylabel('y:sin(x)/cos(x)'); title('正弦-余弦曲线'); text(x1+0.1,sin(x1),'sin(x)=cos(x)');legend('sin(x)','cos(x)'); 1 2 34 5 6 7 x:(0-2π) y :s i n (x )/c o s (x ) 正弦-余弦曲线 2、绘制图像：双曲抛物面：22 x y z =- ，1616x -<<，44y -<<，并对绘制的双曲抛物面尝试进行视点控制。 [X,Y]=meshgrid(-16:0.4:16,-4:0.1:4);Z =X.^2/16-Y.^2/4; subplot(1,3,1),plot3(X,Y,Z),view(0,180),title('azimuth =0,elevation =180'); subplot(1,3,2),plot3(X,Y,Z),view(-37.5,-30),title('azimuth =
上机五 1、 众所周知，水是地球上所有生命赖以生存的基础。没有水，一切生命创造的精彩都将不复存在。当今世界，经济在高速发展，我们对于水需求更大，然而我们却在面临前所未有的水危机，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜。我们的水资源正在遭受各种污染的侵袭，水污染严重破坏生态环境、影响人类生存，要想实现人类社会的可持续发展，首先要解决水污染问题。 由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失称之为水污染。水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。而后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。水中杂质按尺寸分，可分为溶解物、胶体颗粒和悬浮物3种。有些杂质可以用基于高浓度、外加计量反应试剂为基础的传统的物化方法(如沉降、吸附、湿式氧化等) 以及生化技术等进行处理。而对于天然水体和饮用水中低浓度、高毒性、难降解污染物 (如多溴联苯醚、全氟辛酸(磺酸)、消毒副产物、内分泌干扰物、PPCPs(抗生素)等) 很难用前述传统的物化方法和生化技术等技术进行处理，迫切需要提出建立新型的高效选择性检测和消除的原理和方法。 问题：附件中给定的数据是利用动态光反射仪器测量出水中某污染物粒径随时间的变化值，请就给定的数据拟合出粒径随时间变化的曲线和分布。尝试拟合出相应的函数？ Time (s) Aggregation Size (nm纳米) 0 50.72 21 67.96 42 73.13 63 82.6 84 83.6 105 89.09 126 93.16 147 101.1 168 106.3 189 104.6
210 108.6 231 115.1 252 112 273 122.1 294 132 315 132.9 336 131.9 357 128.7 378 142.8 399 142.6 420 152.7 441 152.6 462 147.8 483 149.5 504 156.2 525 170.1 546 159.4 567 167.3 588 171.5 609 165.1 630 178.6 651 174.5 672 169.8 693 174.4 714 179 735 176.1 756 165.6 777 166 798 181.4 819 190.2 840 185.2 861 188.4 882 187.4 903 197.9 924 193.7 945 210.6 966 212.5 987 196.5 1008 195.3 1029 215.3 1050 208.2 1071 217.5 1092 206.7 1113 232.3
实验5 Matlab 程序设计1 实验目的： 1、 掌握建立和执行M 文件的方法； 2、 掌握实现选择结构的方法； 3、 掌握实现循环结构的方法。 实验内容： 1. 从键盘输入一个4位整数，按如下规则加密后输出。加密规则：每位数字都加上7，然 后用和除以10的余数取代该数字；再把第一位与第三位交换，第二位与第四位交换。 2. 求分段函数的值。 ,x x x x y x x x x x x x ?+- <≠-?=-+ ≤<≠≠??-- ?2226035605231且且及其他 用if 语句实现，分别输出x=-5,-3,0,1,2,2.5,3,5时的y 值。请输入x 的值 x=input('请输入x 的值'); if x<0&x~=-3 y=x*x+x-6; elseif 0<=x&x<5&x~=2&x~=3 y=x*x-5*x+6; else y=x*x-x-1; end y
second 请输入x的值-5 y = 14 second 请输入x的值-3 y = 11 >> second 请输入x的值0 y = 6 >> second 请输入x的值1
y = 2 >> second 请输入x的值2 y = 1 >> second 请输入x的值2.5 y = -0.2500 >> second 请输入x的值3
5 >> second 请输入x的值5 y = 19 >> 3.输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A、B、C、D、E，其中90~100分为A，80~89 分为B，70~79分为C，60~69分为D，60分以下为E。 要求： （1）分别用if语句和swich语句实现。 （2）grade=input('input grade:'); （3）if grade<=100&grade>=90 （4）level='A'; （5）elseif grade<=89&grade>80 （6）level='B'; （7）elseif 70<=grade&grade<=79
. 实验一： T1： %%第一小题 z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2)) %%第二小题 x=[2,1+2i;-0.45,5]; z2=1/2*log(x+sqrt(1+x.^2)); z2 %%第三小题 a=-3.0:0.1:3.0; z3=1/2*(exp(0.3*a)-exp(-0.3*a)).*sin(a+ 0.3)+log((0.3+a)/2) %%第四题 t=0:0.5:2.5 z4=(t>=0&t<1).*(t.^2)+(t>=1&t<2).*(t .^2-1)+(t>=2&t<3).*(t.^2-2*t+1) T2： A=[12,34,-4;34,7,87;3,65,7] B=[1,3,-1;2,0,3;3,-2,7] disp ('A+6*B='); disp(A+6*B); disp('A-B+I=');disp(A-B+eye(3)); disp('A*B='); disp(A*B); disp('A.*B='); disp(A.*B); disp('A^3='); disp(A^3); disp('A.^3='); disp(A.^3); disp('A/B='); disp(A/B); disp('B\A='); disp(B\A); disp('[A,B]='); disp([A,B]); disp('[A([1,3],:);B^2]='); disp([A([1,3],:);B^2]); T3: z=1:25; A=reshape(z,5,5)'; B=[3,0,16;17,-6,9;0,23,-4;9,7,0;4,13,11]; C=A*B
MATLAB实验报告 学院：光电学院 班级：073-1 姓名：刘颖 学号：200713503117
实验五 函数文件 1.定义一个函数文件，求给定复数的指数、对数、正弦和余弦，并在命令文件中调用该函数文件。 程序设计： function [e ln s c]=num(x) e=exp(x) ln=log(x) s=sin(x) c=cos(x) end 运行结果： >> num(5i) e = 0.2837 - 0.9589i ln = 1.6094 + 1.5708i s = 0 +74.2032i c = 74.2099 ans = 0.2837 - 0.9589i 2.一物理系统可用下列方程组来表示: ??? ? ??? ???????= ?????? ??? ??? ???????????? ??----g g m m N N a a m m m m 2121212 111001cos 0 0sin 00cos 0 sin 0sin cos θ θθ θθθ 从键盘输入 m 1 、 m 2 和θ的值，求 N a a 121、、和 N 2 的值。其中g 取9.8，输入θ时以角度为单位。 程序设计： 函数文件in.m: function [a1,a2,N1,N2]=in(m1,m2,t) g=9.8; A=[m1*cos(t) -m1 -sin(t) 0;m1*sin(t) 0 cos(t) 0;0 m2 -sin(t) 0;0 0 -cos(t) 1]; C=[0;m1*g;0;m2*g]; B=inv(A)*C; a1=B(1); a2=B(2); N1=B(3); N2=B(4); end 调用in.m 的命令文件： >> m1=1;m2=2;t=30*pi/180; >> [a1,a2,N1,N2]=in(m1,m2,t) 运行结果： a1 = 6.5333 a2 = 1.8860 N1 = 7.5440 N2 = 26.1333 4.设 f(x)= 01 .01 1 .01 ) 3() 2(4 2 +++--x x ， 编写一个MATLAB 函数文件fx.m ，使得调用f(x)时，x 可用矩阵代入，得出的f(x)为同阶矩阵。 程序设计： 函数文件fx.m: function A=fx(x) A=1./((x-2).^2+0.1)+1./(((x-3).^4)+0.01) end 调用fx.m 的命令文件： >> A=fx([1 2;2 3;4 3]) 运行结果: A = 0.9716 10.9901 10.9901 100.9091 1.2340 100.9091 5.已知y= ) 20()30() 40(f f f + （1）当f(n)=n+10ln(n 2+5)时，求y 的值。
Matlab 与数值分析实验报告（五） 沈汉男 一、实验的性质和任务 通过上机实验，使学生对数值积分、微分方程求解方法有一个初步的理解。 二、实验内容 1.选用复合Simpson 公式，计算 并用Matlab 的符号运算工具箱计算其精确值。比较结果，找出问题原理，提出解决问题的方法。 2.求积分方程 t t e ds s y e e t y --=?10 )(12)(的数值解和精确解，分析二者的差异。 3.利用Euler 法对不同的步长求下面初值问题的数值解： ???=-=10 )0(20)()('y t y t y 并通过绘图，与方程的解析解进行比较。 三、实验过程 实验1 a.实验过程： （1）、创建文件simpr1.m 如下： function s=simpr1(f,a,b,n)h=(b-a)/(2*n);s1=0;s2=0;for k=1:n x=a+h*(2*k-1);s1=s1+feval('f',x);end for k=1:(n-1)x=a+h*2*k;s2=s2+feval('f',x);end s=h*(feval('f',a)+feval('f',b)+4*s1+2*s2)/3 dx x x ?--+1 1)1ln()1ln(
创建文件f.m 如下： function y=f(x)y=(log(1+x))*(log(1-x)); 在主界面中输入 simpr1('f',-1,1,10) 所得结果为： s = -Inf ans = -Inf （2）在主界面中输入程序 clear all syms x y=int(log(1+x)*log(1-x),'x','-1','1') eval(y) 所得结果为 y = 2*log(2)^2-pi^2/3-log(16)+4 ans = -1.1016 b.实验结果分析： 由上面的实验结果可以看出有时候复合Simpson 公式并不能求出所需解实验2： a.实验过程：原积分方程为 t t e ds s y e e t y --=?10 )(12)(对其进行化简和变形，得： ?? ???+==21)0(' e y y y 原问题转化为一个常微分初值问题。
一、Matlab的变量与常量 Matlab中变量和常量存储都是相应的数据。 数据类型：基本类型、构造类型、符号对象 基本类型：数字型、字符串型 数字型：整型、浮点型 整形：无符号、有符号（int8、int16、int32、int64 1位、2位、4位、8位） 浮点型：单精度（32位）、双精度（64位） 基本类型：数组类型（常见）、细胞类型、结构类型、类类型 符号对象（比较少见） 变量：在运算过程中其数值可以改变的量； 常量：在运算过程中其数值不改变的量。 变量命名规则： 变数名称是由一个字母开头，其后可以有任意数量的字母、数字或下划线。在变量命名时尽量使用小写字母，名字要有实在的意义，不要和系统保留的关键字（常量）和函数名相同的名字，容易出错。 MATLAB是区分大小写的，变量名可以是任意长度。 Matlab语言是一种弱类型语言，C语言是强类型语言，变量在复制之前要对它的类型进行严格的申明，不同就会出错，而matlab不需要事先申明。 变量初始化： 1、采用赋值语句初始化变量； 2、用input函数从键盘输入初始化变量，如下：
3、matlab已经定义好了的一些常量： I、j虚数；Inf无穷大；NaN不定式；pi圆周率；ans特殊的变量。 二、matlab的基本数据结构 标量、向量、数组、矩阵的概念：标量、向量、数组本质上是特殊的矩阵形式；matlab 常用的是二维矩阵；标量1*1的矩阵；向量可以看成是1行或者1列的矩阵；向量是数学中的说法，数组是matlab语言中的说法，但向量和数组在这里指的是同一种数据结构，可以互用。 手动生成矩阵： 行矩阵：a = [1 2 3] 列矩阵：b = [1 2 3]’或 b = [1;2;3] 2*2矩阵：c = [1 2;3 4] 使用内置函数生成矩阵：常用的有o nes，eye，zeros，size，length.
第一次练习 教学要求：熟练掌握Matlab 软件的基本命令和操作，会作二维、三维几何图形，能够用Matlab 软件解决微积分、线性代数与解析几何中的计算问题。 补充命令 vpa(x,n) 显示x 的n 位有效数字，教材102页 fplot(‘f(x)’,[a,b]) 函数作图命令，画出f(x)在区间[a,b]上的图形 在下面的题目中m 为你的学号的后3位（1-9班）或4位（10班以上） 1.1 计算30sin lim x mx mx x →-与3 sin lim x mx mx x →∞- syms x limit((902*x-sin(902*x))/x^3) ans = 366935404/3 limit((902*x-sin(902*x))/x^3,inf) ans = 0 1.2 cos 1000 x mx y e =，求''y syms x diff(exp(x)*cos(902*x/1000),2) ans = (46599*cos((451*x)/500)*exp(x))/250000 - (451*sin((451*x)/500)*exp(x))/250 1.3 计算 22 11 00 x y e dxdy +?? dblquad(@(x,y) exp(x.^2+y.^2),0,1,0,1) ans = 2.1394 1.4 计算4 2 2 4x dx m x +? syms x int(x^4/(902^2+4*x^2)) ans = (91733851*atan(x/451))/4 - (203401*x)/4 + x^3/12 1.5 (10)cos ,x y e mx y =求 syms x diff(exp(x)*cos(902*x),10) ans = -356485076957717053044344387763*cos(902*x)*exp(x)-3952323024277642494822005884*sin(902*x)*exp(x) 1.6 0x =的泰勒展式(最高次幂为4).
Matlab 课后实验题答案 实验一 MATLAB 运算基础 1. 先求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。 (1) 0 12 2sin851z e =+ (2) 221 ln(1)2z x x = ++，其中2120.45 5i x +??=??-?? (3) 0.30.330.3sin(0.3)ln , 3.0, 2.9,,2.9,3.022a a e e a z a a --+= ++=-- (4) 22 42011 122123t t z t t t t t ?≤=0&t<1).*(t.^2)+(t>=1&t<2).*(t.^2-1)+(t>=2&t<3) .*(t.^2-2*t+1) 2. 已知：
1234413134787,2033657327A B --???? ????==???? ????-???? 求下列表达式的值： (1) A+6*B 和A-B+I （其中I 为单位矩阵） (2) A*B 和A.*B (3) A^3和A.^3 (4) A/B 及B\A (5) [A,B]和[A([1,3],:);B^2] 解： M 文件： A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7];B=[1 3 -1;2 0 3;3 -2 7]; A+6.*B A-B+eye(3) A*B A.*B A^3 A.^3 A/B B\A [A,B] [A([1,3],:);B^2] 3. 设有矩阵A 和B 1234 53 166789101769,11 121314150 23416171819209 7021222324254 1311A B ???? ????-??? ?????==-??? ? ???????????? (1) 求它们的乘积C 。 (2) 将矩阵C 的右下角3×2子矩阵赋给D 。 (3) 查看MATLAB 工作空间的使用情况。 解：. 运算结果： E=(reshape(1:1:25,5,5))';F=[3 0 16;17 -6 9;0 23 -4;9 7 0;4 13 11]; C= E*F H=C(3:5,2:3) C = 93 150 77
实验五、选择与循环结构 一、实验目的： 1、 掌握建立和执行M 文件的方法。 2、 掌握利用if 语句实现选择结构的方法。 3、 掌握利用switch 语句实现多分支选择结构的方法。 4、 掌握try 语句的使用。 5、 掌握利用for 语句实现循环结构的方法。 6、 掌握利用while 语句实现循环结构的方法。 7、 熟悉利用向量运算来代替循环的操作方法。 二、实验内容： 1、 列分段函数的值。 ?? ???--≠≠<≤+--≠<-+=其他且且,632,100,6530,6222x x x x x x x x x x x y 要求： (1) 用if 语句实现，分别输出x =-0.5,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0时的y 值。 提示：x 的值从键盘输入，可以是向量。 %homework_5_1_1.m x=input('请输入x 的值：x='); if (x<0 & x~=-3) y= x.*x + x - 6 elseif (x>=0 & x<10 & x~=2 & x~=3) y=x.*x-5.*x+6 else y=x.*x-x-6 end >> homework_5_1 请输入x 的值：x=[-0.5 -3.0 1.0 2.0 2.5 3.0 5.0] y = -5.2500 6.0000 -6.0000 -4.0000 -2.2500 0 14.0000 (2) 用逻辑表达式实现上述函数。 %homework_5_1_2.m x=input('请输入x 的值：x=') y=(x<0 & x~=-3).*(x.*x+x-6)... +(x>=0 & x<10 &x~=2 &x~=3).*(x.*x-5.*x+6)... +(x>=10 | x==-3 | x==3 | x==2).*(x.*x-x-6) >> homework_5_1_2 请输入x=[-0.5 -3.0 1.0 2.0 2.5 3.0 5.0] x = -0.5000 -3.0000 1.0000 2.0000 2.5000 3.0000 5.0000 y = -6.2500 6.0000 2.0000 -4.0000 -0.2500 0 6.0000
一熟悉Matlab工作环境 1、熟悉Matlab的5个基本窗口 思考题： （1）变量如何声明，变量名须遵守什么规则、是否区分大小写。 答：变量一般不需事先对变量的数据类型进行声明，系统会依据变量被赋值的类型自动进行类型识别，也就是说变量可以直接赋值而不用提前声明。变量名要遵守以下几条规则：?变量名必须以字母开头，只能由字母、数字或下划线组成。 ?变量名区分大小写。 ?变量名不能超过63个字符。 ?关键字不能作为变量名。 ?最好不要用特殊常量作为变量名。 （2）试说明分号、逗号、冒号的用法。 分号：分隔不想显示计算结果的各语句；矩阵行与行的分隔符。 逗号：分隔欲显示计算结果的各语句；变量分隔符；矩阵一行中各元素间的分隔符。 冒号：用于生成一维数值数组；表示一维数组的全部元素或多维数组某一维的全部元素。 （3）linspace（）称为“线性等分”函数，说明它的用法。 LINSPACE Linearly spaced vector. 线性等分函数 LINSPACE(X1, X2) generates a row vector of 100 linearly equally spaced points between X1 and X2. 以X1为首元素，X2为末元素平均生成100个元素的行向量。 LINSPACE(X1, X2, N) generates N points between X1 and X2. For N < 2, LINSPACE returns X2. 以X1为首元素，X2为末元素平均生成n个元素的行向量。如果n＜2，返回X2。 Class support for inputs X1,X2: float: double, single 数据类型：单精度、双精度浮点型。 （4）说明函数ones（）、zeros（）、eye（）的用法。 ones（）生成全1矩阵。 zeros（）生成全0矩阵。 eye（）生成单位矩阵。 2、Matlab的数值显示格式
实验六 2_1 clear; x=linspace(0,2*pi,101); y1=x.^2; y2=cos(2.*x); y3=y1.*y2; plot(x,y1,'b-',x,y2,'r:',x,y3,'g-.'); %y1蓝色实线，y2红色虚线，y3绿色点画线 2_2 subplot(2,2,1); %分四个子图(先画2行2列第1块) plot(x,y1); subplot(2,2,2); plot(x,y2), subplot(2,2,3); plot(x,y3);
2_3 () subplot(3,4,1); %y1的四种图形bar(x,y1); subplot(3,4,2); stairs(x,y1), subplot(3,4,3); stem(x,y1); subplot(3,4,4); fill(x,y1,'b'); subplot(3,4,5); %y2 bar(x,y2); %条形图subplot(3,4,6); stairs(x,y2), %阶梯图subplot(3,4,7); stem(x,y2); %杆图subplot(3,4,8);
fill(x,y2,'b'); %填充图，注意必须加填充颜色 subplot(3,4,9); %y3 bar(x,y3); subplot(3,4,10); stairs(x,y3), subplot(3,4,11); stem(x,y3); subplot(3,4,12); fill(x,y3,'b'); 3 clear; x=-5:0.1:5; if x<=0 y=(x+sqrt(pi)/exp(2)); else y=0.5.*log(x+sqrt(1+x.^2));
实验三MATLAB的基本绘图方法 一、实验目的 1．二维平面图形的绘制 2．三维立体图形的绘制 3．隐函数作图 二、实验地点：A404 三、实验日期： 四、实验内容 （一）二维平面图形的绘制 1、Plot的使用方法介绍 plot 是绘制二维图形的最基本函数，它是针对向量或矩阵的列来绘制曲线的。也就是说，使用plot 函数之前，必须首先定义好曲线上每一点的x 及y 坐标，常用格式为：（1）plot(x) 当x 为一向量时，以x 元素的值为纵坐标，x 的序号为横坐标值绘制 曲线。当x 为一实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线，当x 为m×n 矩阵时，就由n 条曲线。 （2）plot(x,y) 以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线。 （3）plot(x,y1,x,y2,…) 以公共的x 元素为横坐标值，以y1,y2,…元素为纵坐标值绘制多条曲线。 例1：画出一条正弦曲线和一条余弦曲线。 >> x=0:pi/10:2*pi; >> y1=sin(x); >> y2=cos(x); >> plot(x,y1,x,y2) 注：在绘制曲线图形时，常常采用多种颜色或线型来区分不同的数据组，MA TLAB 软件专门提供了这方面的参数选项，我们只要在每个坐标后加上相关字符串，就可实现它们的功能。具体参见教材。 2、图形修饰 MATLAB 软件为用户提供了一些特殊的图形函数，用于修饰已经绘制好的图形。 图形修饰函数表如下： 函数含义 grid on (/off) 给当前图形标记添加（取消）网络 xlable(‘string’) 标记横坐标 ylabel(‘string’) 标记纵坐标 title(‘string’) 给图形添加标题 text(x,y,’string’) 在图形的任意位置增加说明性文本信息 gtext(‘string’) 利用鼠标添加说明性文本信息 axis([xmin xmax ymin ymax]) 设置坐标轴的最小最大值 例2、给例1的图形中加入网络和标记。 >> x=0:pi/10:2*pi; >> y1=sin(x); >> y2=cos(x); >> plot(x,y1,x,y2)
Matlab上机实验报告 实验名称：MATLAB语言平台与SIMULINK工具箱班级：自动化二班 学号： B11050216 姓名：李鹏飞 南京邮电大学
2013年5月13日 一、目的与任务 1．学习了解MATLAB语言环境； 2．练习MATLAB命令； 4．掌握SIMULINK工具箱的应用。 二、内容与要求 1．实验内容 （1）学习了解MATLAB语言环境； （2）练习MATLAB命令的基本操作； （3）掌握SIMULINK仿真环境的使用方法; (4) 掌握线性系统仿真常用基本模块的用法 2．要求 按照实验文档的要求与步骤完成实验，撰写实验报告。 三、实验基本知识： 1.熟悉MATLAB环境： MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。 2.掌握MATLAB常用命令 3.了解SIMULINK模块库中各子模块基本功能 四、上机练习 1.学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）>> help eye eye Identity matrix. eye(N) is the N-by-N identity matrix. eye(M,N) or eye([M,N]) is an M-by-N matrix with 1's on the diagonal and zeros elsewhere. eye(SIZE(A)) is the same size as A. eye with no arguments is the scalar 1. eye(..., CLASSNAME) is a matrix with ones of class specified by CLASSNAME on the diagonal and zeros elsewhere. Note: The size inputs M and N should be nonnegative integers. Negative integers are treated as 0. Example: x = eye(2,3,'int8');
MATLAB实验报告 学校：湖北文理学院 学院：物理与电子工程学院 专业：电子信息工程 学号： 2013128182 姓名：张冲 指导教师：宋立新
实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 一、实验目的： 1．熟悉MATLAB开发环境 2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验内容 1、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明， 学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推） 2、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace 等窗口的变化结果。 3、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、 exerc2、exerc3……），学习使用MATLAB的基本运算符。 三、练习 1)help rand，然后随机生成一个2×6的数组，观察command window、 command history和workspace等窗口的变化结果。 2)学习使用clc、clear，了解其功能和作用。 3)用逻辑表达式求下列分段函数的值 4)求[100,999]之间能被21整除的数的个数。（提示：rem,sum的用法） 四、实验结果 1）
2）clc:清除命令窗口所有内容，数值不变；clear:初始化变量的值。3） 4）
实验二 MATLAB数值运算 一、实验目的 1、掌握矩阵的基本运算 2、掌握矩阵的数组运算 二、实验内容 1)输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3, (10) 2)输入A=[7 1 5；2 5 6；3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]，在命令窗 口中执行下列表达式，掌握其含义： A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 3)二维数组的创建和寻访，创建一个二维数组（4×8）A，查询数组A第2 行、第3列的元素，查询数组A第2行的所有元素，查询数组A第6列的所有 元素。 4)两种运算指令形式和实质内涵的比较。设有3个二维数组A 2×4，B 2×4 ，C 2×2 ， 写出所有由2个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令。 5)学习使用表4列的常用函数（通过help方法） 6)学习使用表5数组操作函数。 7)生成一个3行3列的随机矩阵，并逆时针旋转90°，左右翻转，上下翻转。 8)已知a=[1 2 3]，b=[4 5 6]，求a.\b和a./ b 9)用reshape指令生成下列矩阵，并取出方框内的数组元素。 三、实验结果 1）C(i)表示C中的第i个的数值；
实验五二维绘图 实验目的： ①掌握绘制数据曲线图的方法； ②掌握绘制其他坐标系下的数据曲线图和统计分析图的方法； ③掌握绘制隐函数图形的方法。 ④掌握图形修饰处理方法； 实验要求:给出程序和实验结果。 实验内容： 8. 编制程序，该程序绘制两条曲线，x的取值在[0,2pi]，易pi/10为步长，一条是正弦曲线，一条是余弦曲线，线宽为6个象素，正弦曲线为绿色，余弦曲线为红色，线型分别为实线和虚线。给所绘的两条曲线增添图例，分别为“正弦曲线”和“余弦曲线”。 9. 在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线y1= 和y2=(πx)，标记两曲线交叉点。 10. 在0≤x≤2区间内，绘制曲线y1=和y2=cos(4πx)，并给图形添加图形标注。 11.重新绘制第一题所描述的曲线，将正弦曲线和余弦曲线分别画在两个子图中，子图竖向排列。
12、绘制r=sin(t)cos(t)的极坐标图； 13、分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图形式绘制曲线y=2sin(x)。 实验程序与结果： 1 x=-2::2; y=sin(x).*cos(x); plot(x,y,'-r') -2 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 -0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4 0.5 2 ezplot('x^2/9+y^2/16-1',[-5,5,-5,5]);
x y x 2/9+y 2/16-1 = 0 -5 -4 -3 -2 -1 01 2 3 4 5 -5-4-3-2-101234 5 3 x1=-2::2; x2=-2::2; y1=sin(x2).*x1; y2=cos(x1).*x2; plot3(x1,x2,y1,'d',x1,x2,y2,'d')