matlab数学实验课
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实验一Matlab环境语法及数学运算(验证性实验-2课时)一、实验目的:1、熟悉matlab软件的环境语法及简单的数学运算;2、能熟练运用matlab软件进行简单的数学运算;二、实验设备PC机,配置:PIII450/内存128M/显卡TNT32M/硬盘10G以上。
局域网、MATLAB7.0环境、投影仪三、实验原理MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。
MATLAB有3种窗口,即:命令窗口(The Command Window)、m-文件编辑窗口(The Edit Window)和图形窗口(The Figure Window),而Simulink另外又有Simulink 模型编辑窗口。
1.命令窗口(The Command Window)当MATLAB启动后,出现的最大的窗口就是命令窗口。
用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令,这些命令就立即被执行。
在MATLAB中,一连串命令可以放置在一个文件中,不必把它们直接在命令窗口内输入。
在命令窗口中输入该文件名,这一连串命令就被执行了。
因为这样的文件都是以“.m”为后缀,所以称为m-文件。
2.m-文件编辑窗口(The Edit Window)我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件,或者编辑已经存在的m-文件。
在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口;选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件,并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。
四、实验内容:1、帮助命令使用 help 命令,查找 sqrt(开方)函数的使用方法;2、矩阵运算(1)矩阵的乘法已知 A=[1 2;3 4]; B=[5 6;7 8];求 A^2*B(2)矩阵除法已知 A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3];A\B,A/B(3)矩阵的转置及共轭转置已知 A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i];求 A.', A'(4)使用冒号选出指定元素已知: A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];求 A 中第 3 行前 2 个元素;A 中所有列第 2,3 行的元素;A 中第 3 列前 2 个元素为:3、多项式求多项式 p(x) = x3 + 2x+ 4的根4、基本绘图命令(1)绘制余弦曲线 y=cos(t),t∈[0,2π](2)在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5),t∈[0,2π]5、基本绘图控制绘制[0,4π]区间上的 x1=10sint 曲线,并要求:(1)线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号;(2)坐标轴控制:显示范围、刻度线、比例、网络线(3)标注控制:坐标轴名称、标题、相应文本;五、实验步骤1、帮助命令使用 help 命令,查找 sqrt(开方)函数的使用方法;SQRT Square root.SQRT(X) is the square root of the elements of X. Complexresults are produced if X is not positive.See also sqrtm.Overloaded functions or methods (ones with the same name in other directories) help sym/sqrt.mReference page in Help browserdoc sqrt2、矩阵运算(1)矩阵的乘法已知 A=[1 2;3 4]; B=[5 6;7 8];求 A^2*BA^2*B =105 122229 266(2)矩阵除法已知 A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3];A\B,A/BWarning: Matrix is close to singular or badly scaled.Results may be inaccurate. RCOND = 1.541976e-018.A\B =1.0e+016 *-0.4504 1.8014 -1.35110.9007 -3.6029 2.7022-0.4504 1.8014 -1.3511A/B =1.0000 1.0000 1.00004.0000 2.5000 2.00007.0000 4.0000 3.0000(3)矩阵的转置及共轭转置已知 A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i];求 A.', A'A.'=5.0000 + 1.0000i 0 +6.0000i2.0000 - 1.0000i 4.00001.0000 9.0000 - 1.0000iA’ =5.0000 - 1.0000i 0 -6.0000i2.0000 + 1.0000i 4.00001.0000 9.0000 + 1.0000i(4)使用冒号选出指定元素已知: A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];求 A 中第 3 行前 2 个元素;A 中所有列第 2,3 行的元素;A 中第 3 列前 2 个元素为:A(3,1:2) =7 8A(2:3,:) =4 5 67 8 9A(1:2,3) =363、多项式求多项式 p(x) = x3 + 2x+ 4的根p=[1 0 2 4];roots(p)ans =0.5898 + 1.7445i0.5898 - 1.7445i-1.17954、基本绘图命令(1)绘制余弦曲线 y=cos(t),t∈[0,2π]t=0:pi/100:2*pi;y=cos(t);plot(t,y)(2)在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5),t∈[0,2π]t=0:pi/100:2*pi;y1=cos(t-0.25);y2=sin(t-0.5);plot(t,y1,t,y2)5、基本绘图控制绘制[0,4π]区间上的 x1=10sint 曲线,并要求:(1)线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号;(2)坐标轴控制:显示范围、刻度线、比例、网络线(3)标注控制:坐标轴名称、标题、相应文本;程序:t=0:pi/100:4*pi;x1=10*sin(t);plot(t,x1,'r-.+')title('t from 0 to 4{\pi}')xlabel('Variable t')ylabel('Variable x1')grid ontext(2,5,'曲线x1=10*sin(t)')legend('x1')六、实验要求利用所学知识,完成上述各项实验内容,并将实验过程和实验步骤和结果写在报告中。
实验三 圆周率的计算学号: 姓名:XX一、 实验目的1. 本实验涉及概率论、定积分、三角函数等有关知识,要求掌握计算π的三种方法及其原理。
2. 学习和掌握数学软件MATLAB 的使用方法。
二、 实验内容圆周率是一个极其驰名的数。
从有文字记载的历史开始,这个数就引起了外行人和学者们的兴趣。
作为一个非常重要的常数,圆周率最早是出于解决有关圆的计算问题。
仅凭这一点,求出它的尽量准确的近似值,就是一个极其迫切的问题了。
事实也是如此,几千年来作为数学家们的奋斗目标,古今中外一代又一代数学家为此献出了自己的智慧和劳动。
回顾历史,人们对π的认识过程,反映了数学和计算技术发展情形的一个侧面。
π的研究,在一定程度上反映这个地区或时代的数学水平。
德国数学家康托说:“历史上一个国家所算的圆周率的准确程度,可以作为衡量这个国家当时数学发展水平的指标。
”直到19世纪初,求圆周率的值还是数学中的头号难题。
1. 圆周率的计算方法古人计算圆周率,一般是用割圆法。
即用圆的内接或外切多边形来逼近圆的周长。
Archomedes 用正96边形得到35位精度;刘徽用正3072边形得到5位精度;Ludolph V an Ceulen 用正2^62边形得到了35位精度。
这种基于几何的算法计算量大,速度慢,吃力不讨好。
随着数学的发展,数学家们在进行数学研究时有意无意得发现了许多计算圆周率的公式。
下面挑选一些经典的常用公式加以介绍。
除了这些经典公式外,还有很多其他公式和由这些经典公式衍生出来的公式,就不一一列举了。
1) Machin 公式2391a r c t a n451a r c t a n 16-=π ()121...753arctan 121753--++-+-=--n x x x x x x n n 这个公式由英国天文学教授John Machin 于1706年发现。
他利用这个公式计算到100位的圆周率。
Machin 公式每计算一项可以得到1.4位的十进制精度。
数学实验MATLAB版课程设计选题背景数学实验是数学教育中不可或缺的一部分。
随着科技的发展,各类软件工具也逐渐进入了数学实验领域。
MATLAB作为一款广泛应用于科技领域的数学计算软件,被越来越多的教师和学生所使用。
本课程设计旨在利用MATLAB软件,进行一系列有趣且具有实际意义的数学实验,以提高学生对数学的兴趣和实际应用能力。
选题内容本课程设计共包含以下三个实验项目:实验一:数学模型的建立与求解本实验旨在让学生了解数学模型的概念和建立方法,并通过MATLAB软件进行模型的求解。
具体步骤如下:1.学生自主选择一个实际问题,如某产品销售量的预测、某城市的交通流量分析等,并对问题进行分析,确定所需变量和关系。
2.学生利用所学知识建立相应的数学模型,并用MATLAB进行求解。
3.学生根据实际情况,对模型和求解结果进行分析和评价。
实验二:微积分理论的应用本实验旨在让学生了解微积分的基本理论和应用,以及MATLAB软件在微积分计算中的作用。
具体步骤如下:1.学生自主选择一个数学问题,如函数求极值、曲线积分计算等,并对问题进行分析。
2.学生利用所学知识,通过MATLAB软件进行计算和绘图,并对结果进行分析和评价。
实验三:离散数学的应用本实验旨在让学生了解离散数学的基本知识和应用,在MATLAB软件中实现离散数学的计算。
具体步骤如下:1.学生自主选择一个数学问题,如概率统计分析、图论问题等,并对问题进行分析。
2.学生利用所学知识,通过MATLAB软件进行计算和可视化,并对结果进行分析和评价。
实验要求1.学生需在规定时间内完成实验报告的撰写,并按要求提交。
2.学生需在实验前自行学习相关知识,具备独立思考和解决问题的能力。
3.学生需积极合作,认真对待实验和实验报告的撰写。
实验评估本课程设计采用综合评估方式,主要考虑以下四个方面:1.实验报告的撰写质量,包括实验目的、原理、步骤、结果和分析等。
2.实验过程中的表现,包括合作精神、独立思考能力、问题解决能力等。
MATLAB高等数学实验课程设计一、前言随着计算机技术的不断发展,MATLAB逐渐成为了高等数学课程中不可缺少的一部分。
MATLAB是一款强大而又灵活的数学计算软件,能够帮助学生更好地理解数学知识。
本文将结合高等数学实验课程的特点,设计一份针对MATLAB的实验课程,旨在帮助学生更加深入地理解高等数学知识,提高数学分析能力。
二、实验课程设计2.1 实验目的本实验课程旨在帮助学生掌握MATLAB的基本使用方法,通过编程实现高等数学中的各种数学运算方法,加深对高等数学知识的理解,提高数学分析能力。
2.2 实验内容本实验设计了以下五个实验,每个实验都包含MATLAB代码和实验报告。
学生可以根据实验要求完成相应的编程实现和实验报告撰写。
实验一:矩阵运算本实验要求学生掌握MATLAB中的矩阵运算方法,包括矩阵加、矩阵减、矩阵乘、矩阵转置等基本矩阵运算。
实验二:微积分本实验要求学生实现三种微积分方法(梯形公式、辛普森公式、龙贝格公式),并通过MATLAB代码实现计算一个函数在给定区间上的定积分。
实验三:方程求解本实验要求学生实现三种方程求解方法(二分法、牛顿法、割线法),并通过MATLAB代码解决一个非线性方程。
实验四:线性方程组的解法本实验要求学生实现三种线性方程组求解方法(高斯消元法、克拉默法则、LU 分解法),并通过MATLAB代码实现计算一个给定线性方程组的解。
实验五:常微分方程本实验要求学生实现常用的求解微分方程的方法(欧拉法、改进的欧拉法、龙格-库塔法),并通过MATLAB代码解决一个二阶常微分方程。
2.3 实验要求学生需要按照实验要求完成相应的编程实现和实验报告撰写。
实验报告要求包含以下几个方面:1.实验目的和任务2.实验步骤和具体实现方法3.实验结果和分析4.总结和思考2.4 实验评估本实验将根据学生完成的实验报告和代码进行评估,并对学生进行成绩统计。
评估的主要内容包括以下几个方面:1.实验报告的撰写质量和分析深度2.代码的正确性和编写风格3.对实验结果的理解和分析4.实验的总体完成情况三、实验效果本实验课程旨在帮助学生深入理解高等数学知识,并掌握MATLAB的基本使用方法。
一元函数微分学实验1 一元函数的图形(基础实验)实验目的 通过图形加深对函数及其性质的认识与理解, 掌握运用函数的图形来观察和分析 函数的有关特性与变化趋势的方法,建立数形结合的思想; 掌握用Matlab 作平面曲线图性的方法与技巧。
初等函数的图形2 作出函数x y tan =和x y cot =的图形观察其周期性和变化趋势。
解:程序代码:>〉 x=linspace (0,2*pi,600); t=sin (x)。
/(cos (x )+eps );plot(x ,t);title (’tan (x )');axis ([0,2*pi ,-50,50]); 图象:程序代码: 〉〉 x=linspace (0,2*pi,100); ct=cos (x)。
/(sin(x)+eps ); plot(x,ct );title(’cot(x)');axis ([0,2*pi ,—50,50]); 图象:cot(x)4在区间]1,1[-画出函数xy 1sin =的图形。
解:程序代码:>> x=linspace (-1,1,10000);y=sin(1。
/x ); plot (x,y ); axis ([-1,1,—2,2]) 图象:二维参数方程作图6画出参数方程⎩⎨⎧==t t t y tt t x 3cos sin )(5cos cos )(的图形:解:程序代码:>〉 t=linspace(0,2*pi,100); plot(cos(t ).*cos (5*t ),sin(t )。
*cos(3*t)); 图象:极坐标方程作图8 作出极坐标方程为10/t e r =的对数螺线的图形. 解:程序代码:〉〉 t=0:0.01:2*pi ; r=exp (t/10);polar(log(t+eps ),log (r+eps)); 图象:90270分段函数作图10 作出符号函数x y sgn =的图形。
MATLAB软件与数学实验课程设计课程背景数学实验课程作为大学数学课程的重要组成部分,旨在帮助学生将所学的数学知识应用于实际问题中,并通过实验过程中的探究与思考来提高其数学思维能力和创新能力。
同时,数学实验课程也是学生了解和掌握科学计算工具的机会之一。
MATLAB软件是一种科学计算软件,具有强大的数学分析和绘图功能,广泛应用于工程、科学、金融等领域。
通过将MATLAB软件与数学实验课程结合起来,可以帮助学生更好地理解和掌握数学知识,并加强其计算和编程能力,提高其实际问题解决能力。
课程设计本课程旨在通过MATLAB软件实现课程设计,为学生提供一种全新的数学实验教学方式。
具体的课程设计如下:第一章 MATLAB软件介绍在本章中,将介绍MATLAB软件的基本功能、常用命令和编程语言,以及MATLAB软件的安装和使用方法。
通过本章的学习,学生可以初步了解MATLAB软件,并为后续的课程设计打下基础。
第二章数据分析与统计本章将以数据分析与统计为主题,介绍如何使用MATLAB软件进行数据分析和统计。
通过实践,学生可以掌握基本的数据分析技巧和方法,并能够使用MATLAB软件对实际问题进行分析和建模。
第三章常微分方程本章将以常微分方程为主题,介绍如何使用MATLAB软件解常微分方程。
通过实践,学生可以掌握常微分方程的基本理论和方法,并运用MATLAB软件对常微分方程进行求解和模拟。
第四章线性代数本章将以线性代数为主题,介绍如何使用MATLAB软件进行线性代数的运算和分析。
学生可以通过本章的学习掌握线性代数的基本概念和方法,并能够使用MATLAB软件对实际问题进行线性代数运算和分析。
第五章数值计算本章将以数值计算为主题,介绍如何使用MATLAB软件进行数值计算。
通过实践,学生可以掌握数值计算的基本理论和方法,并能够使用MATLAB软件对实际问题进行数值计算和模拟。
课程实施本课程可以作为大学数学课程的实验教材,也可以单独作为一门课程开设。
matlab数学实验课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握MATLAB的基本使用方法,能够利用MATLAB进行数学实验,从而加深对数学知识的理解和应用能力。
知识目标包括:掌握MATLAB的基本语法和操作;能够运用MATLAB进行线性代数、微积分、概率论等数学运算;了解MATLAB在数学建模和数据分析方面的应用。
技能目标包括:能够独立设置MATLAB的工作环境;能够编写简单的MATLAB脚本进行数学实验;能够利用MATLAB进行数学问题的求解和分析。
情感态度价值观目标包括:培养学生的创新意识和实践能力;增强学生对数学学科的兴趣和好奇心;培养学生团队合作和交流分享的良好学习习惯。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括MATLAB的基本使用、数学实验两个部分。
MATLAB的基本使用包括:MATLAB的安装和启动、工作环境设置、基本语法和操作。
数学实验包括:线性代数实验、微积分实验、概率论实验等。
具体的教学大纲如下:1.MATLAB的基本使用:第1-3周,每周2课时,共6课时。
主要讲解MATLAB的安装和启动、工作环境设置、基本语法和操作。
2.线性代数实验:第4-6周,每周2课时,共6课时。
主要内容包括矩阵运算、线性方程组求解、特征值和特征向量计算等。
3.微积分实验:第7-9周,每周2课时,共6课时。
主要内容包括函数图像绘制、极限和导数的计算、积分运算等。
4.概率论实验:第10-12周,每周2课时,共6课时。
主要内容包括随机数生成、概率分布函数计算、统计量计算等。
三、教学方法本课程采用讲授法、实验法、讨论法相结合的教学方法。
讲授法用于讲解MATLAB的基本使用和数学理论知识;实验法用于让学生亲自动手进行数学实验,加深对知识的理解和应用能力;讨论法用于引导学生进行思考和交流,培养学生的创新意识和团队合作能力。
四、教学资源教学资源包括教材、多媒体资料、实验设备等。
教材选用《MATLAB数学实验》一书,多媒体资料包括PPT课件和实验指导视频,实验设备包括计算机和MATLAB软件。
MATLAB与数学实验第二版教学设计1. 前言MATLAB作为一种通用的科学计算软件,已得到广泛地应用。
其提供的语言和工具使得数学实验教学在许多方面得到了极大的改进。
本文将介绍MATLAB与数学实验第二版的教学设计,包括教学目标、教学内容、教学策略等内容。
2. 教学目标本次教学的主要目标是:让学生掌握MATLAB软件的基本操作、实验数据的处理、以及MATLAB在数学实验中的应用。
通过本次课程的学习,学生应具备以下知识和能力:•掌握MATLAB软件基本操作;•理解实验数据的处理方法;•学会利用MATLAB进行数学实验分析。
3. 教学内容3.1 MATLAB软件基础本部分教学内容主要涵盖MATLAB软件的基础知识,包括MATLAB编程语言、MATLAB环境基础等。
3.2 实验数据处理本部分教学内容主要涵盖实验数据的处理方法,包括数据读入和输出、数据预处理、数据分析等。
3.3 MATLAB在数学实验中的应用本部分教学内容主要涵盖MATLAB在数学实验中的应用,包括实验模型建立、实验分析与可视化、数学模型解决等。
4. 教学策略本节将介绍本次教学中所采用的教学策略。
4.1 教学方法本次教学采用“理论结合实践”教学方法,旨在让学生通过理论学习和实践操作相结合,提高学生的动手能力和应用能力。
4.2 实验设计本次教学将通过数学实验的方式实现知识点的教学,旨在增强学生的实践操作能力。
实验的设计将分为三个部分:•第一部分:MATLAB软件基础操作练习;•第二部分:实验数据处理;•第三部分:MATLAB在数学实验中的应用。
4.3 教学环节本次教学将分为讲授和实践两部分。
在讲授环节中,教师将通过授课、演示等方式进行教学;在实践环节中,学生将通过实验操作的方式进行学习。
5. 教学评价本节将介绍本次教学的评价方式。
5.1 考试评价本次教学将通过考试的方式进行评价,考试内容将涵盖教学内容的全部知识点,旨在全面考核学生的学习效果和能力。
MATLAB大学数学实验课程设计1. 引言MATLAB是一种基于数值算法的高级技术计算软件,可广泛应用于工程、科学及金融等领域。
在大学数学课程中,MATLAB也是一个常用的工具。
本文将介绍大学数学实验课程设计中MATLAB的应用以及实验的设计。
2. 实验设计2.1 球体体积计算实验目的:通过使用MATLAB计算球体的体积,掌握MATLAB的基本语法及数学计算方法。
实验步骤:1.打开MATLAB软件。
2.新建一个文件,在文件中输入以下命令:r = input('请输入球体的半径:');V = (4/3)*pi*r^3;fprintf('球体的体积为%.2f\', V);3.运行程序,输入球体的半径,计算出球体的体积。
2.2 线性方程组的解法实验目的:掌握MATLAB解决线性方程组的方式及方法。
实验步骤:1.打开MATLAB软件。
2.新建一个文件,在文件中输入以下命令:A = [4 3 2; -2 -3 5; 1 -1 2];B = [-3; 4; 1];X = inv(A)*B;fprintf('x的解为%.2f, y的解为%.2f, z的解为%.2f\', X);3.运行程序,计算出x、y、z的解。
2.3 拟合实验实验目的:通过拟合实验,掌握MATLAB的统计学方法。
实验步骤:1.打开MATLAB软件。
2.准备一个数据集,可以随意选择,不在此赘述。
3.在MATLAB中输入以下命令:x = [1 2 3 4 5];y = [1.1 3.0 4.9 7.2 8.9];p = polyfit(x,y,1);f = polyval(p,x);plot(x,y,'o',x,f)4.运行程序,可以看到对原始数据的拟合结果。
3. 结论通过以上实验设计及MATLAB的使用,我们可以看到MATLAB在数学课程中的优势,它不仅可以提供科学计算、数据分析及可视化的功能,还可以帮助学生更好地学习和理解数学相关知识。
数据处理的综合性实验设计《数学实验》课程教学大纲教学学时:32学时学分:2先修课程:《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》、《C语言程序设计》一、课程性质与任务数学实验课是以大学数学为基础开设的与计算机结合的综合性实验课程,实验内容涉及数学问题计算,数学模型求解,实验数据处理,实际问题的计算机模拟。
以《微积分》、《线性代数》和《概率论与数理统计》为基础,结合计算机操作,提升学生数学思维能力;以计算和研究典型数学问题为线索,培养学生使用MATLAB的程序设计能力;以完成实验报告的活动开展数学实验活动,培养学生使用MATLAB的处理数据的能力。
为后继信息类专业课程提供实验平台。
二、教学内容和要求教学内容包括学习数学实验方法和完成数学实验报告两部分,前一部分以结合数学方法掌握MATLAB编程技术为主要内容占用教学时间为20学时;后一部分以解决实验项目问题完成数学实验报告为主,占用教学时间为12学时。
和通过本课程的学习和实践,熟练掌握数学软件MATLAB的常用命令和数据处理命令的使用,进行MATLAB程序设计以解决数学问题或实际问题。
要求完成五个指定的数学实验报告,选择完成一个实验报告。
上机实验前要进行预习,了解实验课项目的内容与要求,实验结束后上交实验报告。
1.数学实验方法(二十学时)(1)MATLAB使用入门向量创建与一元函数图形、矩阵创建与二元函数图形、数据显示格式与字符串数组(2)MATLAB程序设计方法程序文件、序设计中的流程控制、函数文件、数据文件的输入输出(3)符号计算与微积分实验微积分符号计算、定积分的数值计算(4)线性代数应用实验线性方程组求解方法、矩阵特征值问题计算方法、离散数据的多项式拟合方法(5)概率统计应用实验随机数与统计直方图、蒙特卡罗方法介绍(6)方程求根与最优化方法实验非线性方程求解方法、求函数极小值方法、线性规划问题求解方法(7)微分方程与计算机模拟常微分方程初值问题数值解法、计算机仿真实验2.数学实验报告(十二学时,要求完成前五个实验,第六个以后的实验选择一个完成)(1)抛射曲线实验了解抛射曲线数学模型,掌握弹道数据计算公式,熟悉MATLAB内嵌函数方法。
MATLAB实验教案5篇第一篇:MATLAB实验教案实验一离散系统的时域分析和复频域分析1.实验目的(1)掌握在时域求系统响应的方法。
(2)掌握时域离散系统的时域特性。
(3)通过实验判断系统稳定性(4)掌握利用Z变换对系统进行复频域分析。
(5)掌握系统零、极点的绘制方法。
(6)通过复频域分析系统稳定性、频率特性。
(7)熟悉Z变换的应用2.实验设备λ计算机λ MATLAB R2012a仿真软件3.实验原理(1)离散系统的时域分析在时域中,描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应,在频域可以用系统函数描述系统特性。
已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求出系统对于该输入信号的响应,利用filter 函数或conv函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应的线性卷积,求出系统的响应。
系统的时域特性是指系统的线性移不变性质、因果性和稳定性。
重点分析实验系统的稳定性,包括观察系统的暂态响应和稳定响应。
系统的稳定性是指对任意有界的输入信号,系统都能得到有界的系统响应,或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。
系统的稳定性由其差分方程的系数决定。
实际中检查系统是否稳定,不可能检查系统对所有有界的输入信号、输出是否都是有界输出,或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。
可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列,如果系统的输出趋近一个常数(包括零),就可以断定系统是稳定的。
系统的稳态输出是指当n→∞时系统的输出。
如果系统稳定,信号加入系统后,系统输出的开始一段称为暂态效应,随着n的加大,幅度趋于稳定,达到稳态输出。
注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零。
(2)离散系统的复频域分析离散系统的时域方程为∑dk=0Nky(n-k)=x(n-k)∑pkK=0∞M其变换域分析如下y(n)=x(n)*h(n)=频域系统频率响应为m=-∞∑x(m)h(n-m)⇔Y(e)=X(e)H(e)jωjωjωH(e)=Z域 jωY(e)X(e)jωjωy(n)=x(n)*h(n)=系统的转移函数为m=-∞∑x(m)h(n-m)⇔Y(z)=Y(z)X(Z)-i∞X(z)H(z)H(z)=0分解因式H(z)i=N∑pkz∑dkzi=0M=K-i X(1-ξX(1-i=1i=1NMiz-1)),其中,ξ和iλzi-1λi称为零、极点。
实验一 Matlab基本操作1.实验课程名称数学实验2.实验项目名称Matlab基本操作3.实验目的和要求了解Matlab的基本知识,熟悉其上机环境,掌握利用Matlab进行基本运算的方法。
4.实验内容和原理内容:三角形的面积的海伦公式为:area=)s-sa--)()(s(csb其中: s=(a+b+c)/2原理:将一般数学问题转化成对应的计算机模型并进行处理的能力。
了解Matlab的基本功能,会进行简单的操作。
5.主要仪器设备计算机与Windows 2000/XP系统;Matlab等软件。
6.操作方法与实验步骤步骤:(1)在M文件编辑窗口输入以下程序,并以文件名”area_helen.m”保存:a= input(‘a=‘) ; b= input(‘b=‘) ; c= input(‘c=‘) ;s= (a+b+c)/2;area=sqrt (s* (s-a) * (s-b) * (s-c))(2)在命令窗口输入文件名“area_helen”,按回车键,即可运行上面的程序,输入三边长,立即可得三角形面积(3)第二题在命令窗口输入b=6;a=3;c=a*b,d=c-2*b(4) 按回车键,即可运行上面的程序7.实验结果与分析<1> a=3; b=4; c=5;时,aera=6 当a为3,b为4,c为5时,s=6,aera=6<2> c= 18,d=6,a为3,b为6时,c=18,d=6实验二 Matlab的数值计算1.实验课程名称数学实验2.实验项目名称Matlab的数值计算3.实验目的和要求了解一些简单的矩阵、向量、数组和多项式的构造和运算方法实例,懂得编写简单的数值计算的Matlab程序。
熟悉一些Matlab的简单程序,会用Matlab的工具箱,懂得Matlab的安装和简单的使用。
4.实验内容和原理内容:从函数表:)1(),5.0(),2( ,0x 1x 021x 1x f(x) 32-⎪⎩⎪⎨⎧≤≤<>+=f f f x x求设)1(),2( ,1211)(2-⎩⎨⎧≤>+=f f x xx x x f 求设 原理:利用矩阵、向量、数组、和多项式的构造和运算方法,用常用的几种函数进行一般的数值问题求解。
MATLAB数学实验6实验⼆定积分的近似计算学号:姓名:XX⼀、实验⽬的1.加深理解积分理论中分割、近似、求和、取极限的思想⽅法,了解定积分近似计算的矩阵形法、梯形法与抛物线法。
2.会⽤matlab 语⾔编写求定积分近似值的程序。
3.会⽤matlab 中的命令求定积分。
⼆、实验内容1.定积分近似计算的⼏种简单数值⽅法在许多实际问题中,常常需要计算定积分()baI f x dx =的值。
根据微积分学基本原理,若被积函数()f x 在区间[a,b]上连续,只需要找到被积函数的⼀个原函数()F x ,就可以⽤⽜顿莱布尼兹公式计算。
但在⼯程技术与科学实验中,有⼀些定积分的被积函数的原函数可能求不出来,即使可求出,计算也可能很复杂。
特别地,当被积函数是图形或表格给出时,更不能⽤⽜顿—莱布尼兹公式计算。
因此必需寻求定积分的近似计算⽅法。
⼤多数实际问题的积分需要⽤数值积分⽅法求出近似结果。
数值积分原则上可以⽤多项式函数近似代替被积函数,⽤对多项式的积分结果近似代替对被积函数的积分。
由于所选多项式形式的不同,可以有许多种数值积分⽅法,下⾯介绍最常⽤的⼏种插值型数值积分⽅法。
1)矩形法定积分的⼏何意义是计算曲边梯形的⾯积,如将区间[a,b]n 等分,每个⼩区间上都是⼀个⼩的曲边梯形,⽤⼀个个⼩矩形代替这些⼩曲边梯形,然后把⼩矩形的⾯积加起来就近似地等于整个曲边梯形的⾯积,于是便求出了定积分的近似值,这就是矩形法的基本原理。
假如()f x 在[a,b]上可积,利⽤定积分的定义()()1lim ,nbn n k an k b a I f x dx I I f nξ→∞=-===∑?(2-1)可知当n 充分⼤时,可将n I 视为积分I 的近似值,这⾥k ξ是取⾃第k 个区间[]1,k k x x -中的值。
如果将区间[a,b]n 等分,结点分别记为01...,n a x x x b =<<<=(),,k k b ah f f x h n-==称为积分步长。
matlab数学实验课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生掌握MATLAB的基本使用方法,能够利用MATLAB进行数学实验,提高学生的数学建模和计算能力。
具体的教学目标包括:知识目标:使学生了解MATLAB的发展历程、基本功能和应用领域;让学生掌握MATLAB的基本语法、数据类型、运算符、编程技巧等。
技能目标:培养学生利用MATLAB进行数学建模、求解数学问题的能力;使学生能够熟练使用MATLAB进行数据分析、绘图和仿真。
情感态度价值观目标:激发学生对数学实验的兴趣,培养学生的创新精神和团队合作意识;使学生认识到MATLAB在实际生活和科研中的重要性,提高学生运用数学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括MATLAB的基本使用方法、编程技巧和数学实验。
具体安排如下:1.MATLAB概述:介绍MATLAB的发展历程、基本功能和应用领域。
2.MATLAB基本语法:讲解MATLAB的数据类型、运算符、编程技巧等。
3.MATLAB数学实验:包括线性方程组求解、函数插值与逼近、数值微积分、常微分方程求解等。
4.MATLAB在实际应用中的案例分析:分析MATLAB在物理学、工程学、经济学等领域的应用实例。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:讲解MATLAB的基本语法和功能,使学生掌握MATLAB的基本使用方法。
2.案例分析法:分析实际应用案例,使学生了解MATLAB在各个领域的应用。
3.实验法:让学生动手进行数学实验,培养学生的实际操作能力。
4.讨论法:学生进行小组讨论,激发学生的创新思维和团队合作意识。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:《MATLAB教程》或《MATLAB数学实验》。
2.参考书:提供相关的数学实验指导书和论文,供学生参考。
3.多媒体资料:制作课件和教学视频,帮助学生更好地理解MATLAB的使用方法。
Mat1ab实验教学大纲
一、实验课程简介(目的、性质)
实验性质:本实验课本实验课是面向全校各专业的一门课;
实验目的:通过上机操作,学生可以掌握MAT1AB软件的基本操作,学会使用MAT1AB软件进行矩阵运算、求解方程(组),解决优化问题等,以便培养学生的实际操作能力,为参加数学建模比赛和以后科学研究做准备.
用来进行数据分析实验的实验室环境,应该有较高性能的计算机和装有Mat1ab软件。
四、成绩考核
平时考勤:10%;平时操作:10%;实验报告:40%;实验考核:40%。
五、实贬指导书
1、张志勇、徐彦琴.《精通MAr1AB6.5》.北京航天航空大学出版社.2003.
2、D.Hanse1man,B-1itt1efie1d.《精通MAT1AB6.0>,清华大学出版社.2002.
3、郝红伟∙《MAT1AB6实例教程》.中国电力出版社.2001∙
4、周金平、王冉.《MAT1AB6实践与提高》.中国电力出版社.2002.
编制人:何光六、实验项目卡片
实验项目卡片1
课程名称:Mat1ab
课程名称:Mat1ab
备注
课程名称:Mat1ab
备注
实验项目卡片4课程名称:Mat1ab
备注
实验项目卡片5课程名称:Mat1ab
备注。