MATLAB实验三参考答案

MATLAB实验答案实验一：变量和矩阵的赋值、矩阵的初等运算实验目的：1. 熟悉MATLAB的工作环境2. 掌握变量的赋值、矩阵的创建。

3. 掌握矩阵和数组的初等运算。

4. 熟悉和掌握inv、mean、var、randn、rand、ones、zeros、magic、eye函数的使用。

实验内容：1. 菜单栏File→Preferences→Command Window→Font and Colors修改字体，选择Use custom font改为24。

同样方法File→Preferences→Editor/Debugger→Font and Colors 修改字体，选择Use custom font改为24。

点击Apply，OK即可。

2. 在内产生均匀分布的200个点，形成1×200向量赋给变量X。

（结果不必记录）X=linspace(0,2*pi,200);3. 在内每间隔3产生向量Y。

Y=[0:3:10];4. 给矩阵赋值，，打开workspace查看矩阵的赋值。

使用save data A B语句存储到data.mat数据文件中。

输入Clear all命令清空所有变量，再使用load data加载矩阵A 和B。

A=[1 4 8 13;-3 6 -5 -9;2 -7 -12 18];B=[5 4 3 -2;6 -2 3 -8;-1 3 -9 7];save data A B;clear all;load data;5. 产生8*6阶的正态分布随机数矩阵R，求其各列的平均值和方差，并求全体的平均值和方差。

R=randn(8,6);a=mean(R);b= var(R);c=mean(R(:));d=var(R(:));6. 模拟选号程序，现有10000人，按顺序编号为1,2,…10000号，一次随机选出一个编号，要求随机数均匀分布。

R=round(ceil(rand(10000,1)*10000));7. 产生4*6阶的均匀分布随机数矩阵R,要求其元素在1～16之间取整数值，并求此矩阵前四列组成的方阵的逆阵。

MATLAB基础实验指导书漳州师范学院物电系2010年10月目录实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算 (2)实验二MATLAB数值运算 (8)实验三MATLAB语言的程序设计 (12)实验四MATLAB的图形绘制 (16)实验五采用SIMULINK的系统仿真 (20)实验六MATLAB在电路中的应用 (25)实验七MATLAB在信号与系统中的应用 (27)实验八MATLAB在控制理论中的应用 (29)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.MATLAB变量与运算符变量命名规则如下：（1）变量名可以由英语字母、数字和下划线组成（2）变量名应以英文字母开头（3）长度不大于31个（4）区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。

MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符表2 MATLAB算术运算符表3 MATLAB关系运算符表4 MATLAB逻辑运算符表5 MATLAB特殊运算4.MATLAB的一维、二维数组的寻访表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式5.MATLAB的基本运算表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表6.MATLAB的常用函数表8 标准数组生成函数表9 数组操作函数三、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、数组寻访指令、标准数组生成函数和数组操作函数。

第二章 MATLAB 语言及应用实验项目实验一 MATLAB 数值计算三、实验内容与步骤1.创建矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321a（1（2）用（3）用（42.矩阵的运算（1）利用矩阵除法解线性方程组。

⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=-+-=+++=+-12224732258232432143214321421x x x x x x x x x x x x x x x 将方程表示为AX=B ，计算X=A\B 。

（2）利用矩阵的基本运算求解矩阵方程。

已知矩阵A 和B 满足关系式A -1BA=6A+BA ，计算矩阵B 。

其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=7/10004/10003/1A ，Ps: format rata=[1/3 0 0;0 1/4 0;0 0 1/7];b=inv(a)*inv(inv(a)-eye(3))*6*a（3）计算矩阵的特征值和特征向量。

已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1104152021X ，计算其特征值和特征向量。

（4）Page:322利用数学函数进行矩阵运算。

已知传递函数G(s)=1/(2s+1),计算幅频特性Lw=-20lg(1)2(2w )和相频特性Fw=-arctan(2w),w 的范围为[0.01，10]，按对数均匀分布。

3.多项式的运算（1）多项式的运算。

已知表达式G(x)=(x-4)(x+5)(x 2-6x+9),展开多项式形式，并计算当x 在[0，20]内变化时G(x)的值，计算出G(x)=0的根。

Page 324（2）多项式的拟合与插值。

将多项式G(x)=x 4-5x 3-17x 2+129x-180，当x 在[0，20]多项式的值上下加上随机数的偏差构成y1，对y1进行拟合。

对G(x)和y1分别进行插值，计算在5.5处的值。

Page 325 四、思考练习题1.使用logspace 函数创建0～4π的行向量，有20个元素，查看其元素分布情况。

Ps: logspace(log10(0),log10(4*pi),20) (2) sort(c,2) %顺序排列 3.1多项式1）f(x)=2x 2+3x+5x+8用向量表示该多项式，并计算f(10)值. 2）根据多项式的根[-0.5 -3+4i -3-4i]创建多项式。

MATLAB数学实验答案（全）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 limx mx mx x →-与3sin lim x mx mxx →∞-syms xlimit((902*x-sin(902*x))/x^3) ans =366935404/3limit((902*x-sin(902*x))/x^3,inf)//inf 的意思 ans = 0 1.2 cos1000xmxy e =，求''y syms xdiff(exp(x)*cos(902*x/1000),2)//diff 及其后的2的意思 ans =(46599*cos((451*x)/500)*exp(x))/250000 - (451*sin((451*x)/500)*exp(x))/250 1.3 计算221100x y edxdy +??dblquad(@(x,y) exp(x.^2+y.^2),0,1,0,1)//双重积分 ans = 2.13941.4 计算4224x dx m x +? syms xint(x^4/(902^2+4*x^2))//不定积分 ans =(91733851*atan(x/451))/4 - (203401*x)/4 + x^3/12 1.5 (10)cos ,x y e mx y =求//⾼阶导数syms xdiff(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).syms xtaylor(sqrt(902/1000+x),5,x)//泰勒展式 ans =-(9765625*451^(1/2)*500^(1/2)*x^4)/82743933602 +(15625*451^(1/2)*500^(1/2)*x^3)/91733851-(125*451^(1/2)*500^(1/2)*x^2)/406802 + (451^(1/2)*500^(1/2)*x)/902 +(451^(1/2)*500^(1/2))/500 1.7 Fibonacci 数列{}n x 的定义是121,1x x ==12,(3,4,)n n n x x x n --=+=⽤循环语句编程给出该数列的前20项（要求将结果⽤向量的形式给出）。

实验一 MATLAB 运算基础1、 先求下列表达式得值，然后显示MATLAB 工作空间得使用情况并保存全部变量。

(1) 0122sin 851z e =+(2) 21ln(2z x =+，其中2120.455i x +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦ (3) 0.30.330.3sin(0.3)ln , 3.0, 2.9,,2.9,3.022a a e e a z a a --+=++=--L (4) 2242011122123t t z t t t t t ⎧≤<⎪=-≤<⎨⎪-+≤<⎩，其中t =0:0、5:2、5 解：4、 完成下列操作：(1) 求[100,999]之间能被21整除得数得个数。

(2) 建立一个字符串向量，删除其中得大写字母。

解：(1) 结果：(2)、 建立一个字符串向量 例如：ch='ABC123d4e56Fg9';则要求结果就是：实验二 MATLAB 矩阵分析与处理1、 设有分块矩阵33322322E R A O S ⨯⨯⨯⨯⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，其中E 、R 、O 、S 分别为单位矩阵、随机矩阵、零矩阵与对角阵，试通过数值计算验证22E R RS A OS +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦。

解: M 文件如下；5、 下面就是一个线性方程组：1231112340.951110.673450.52111456x x x ⎡⎤⎢⎥⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦(1) 求方程得解。

(2) 将方程右边向量元素b 3改为0、53再求解，并比较b 3得变化与解得相对变化。

(3) 计算系数矩阵A 得条件数并分析结论。

解： M 文件如下：实验三 选择结构程序设计1、 求分段函数得值。

2226035605231x x x x y x x x x x x x ⎧+-<≠-⎪=-+≤<≠≠⎨⎪--⎩且且及其他用if 语句实现，分别输出x=-5、0,-3、0,1、0,2、0,2、5,3、0,5、0时得y 值。

实验三选择结构程序设计实验内容1.程序代码function f(x)if x<0&x~=-3y=x*x+x-6;elseif x>0&x<5&x~=2&x~=3y=x*x-5.*x+6;elsey=x*x-x-1endy运行结果>> f(-7)y =36>> f(2.5)y =-0.2500>> f(90)y =80092.程序代码score=input('分数=');if score<=100&score>=0switch fix(score/10)case{9,10}grade='A';case{8}grade='B';case{7}grade='C';case{6}grade='D';otherwisegrade='E';endgradeelsedisp('输入有误，请输入正确的百分制成绩');end运行结果>> 分数=56grade =E>> f分数=345输入有误，请输入正确的百分制成绩3.程序代码time=input('工作时间=');switch timecase{time>120}wage=(time-120)*(1+15/100)*84+120*84;case{time<60}wage=time*84-700;otherwisewage=time*84end运行结果>> f工作时间=150wage =12600>> f工作时间=50wage =4200>> f工作时间=110wage =92404.程序代码A=10+90*rand(5);a=fix(A(3,3))b=fix(A(2,4))x=input('输入一个运算符号','s');switch xcase {'+'}c=a+b;case{'-'}c=a-b;case{'*'}c=a*b;case{'/'}c=a/b;otherwisec='无效'endc运行结果>> fa =55b =59输入一个运算符号+c =114>> fa =77b =14输入一个运算符号/c =5.5000>> fa =30b =58输入一个运算符号#c =无效c =无效5.程序代码A=input('输入一个5行6列的矩阵A=');n=input('输入一个正整数n=');if n<5&n>0disp(A(n,:));elsedisp(A(5,:));endlasterr运行结果>> f输入一个5行6列的矩阵A=[1 2 3 4 5 5;2 3 4 5 7 6;2 9 2 2 2 3;11 2 11 9 7 3;2 3 4 5 6 7] 输入一个正整数n=62 3 4 5 6 7ans =Undefined function or variable 'clcl'.>> f输入一个5行6列的矩阵A=[1 2 3 4 5 5;2 3 4 5 7 6;2 2 2 2 2 3;11 2 3 9 7 3;2 3 4 5 6 7]输入一个正整数n=32 2 2 2 2 3ans =Undefined function or variable 'clcl'.。

Matlab实验三答案实验三 MATLAB语⾔的程序设计⼀、实验⽬的：1、熟悉MATLAB程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计⽅法3、函数⽂件的编写和设计4、了解和熟悉跨空间变量传递和赋值⼆、实验基本知识：1、程序流程控制语句for循环结构语法：for i＝初值：增量：终值语句1……语句nend说明：1．i＝初值：终值，则增量为1。

2．初值、增量、终值可正可负，可以是整数，也可以是⼩数，只须符合数学逻辑。

while 循环结构语法：while 逻辑表达式循环体语句end说明：1、whiIe结构依据逻辑表达式的值判断是否执⾏循环体语勾。

若表达式的值为真，执⾏循环体语句⼀次、在反复执⾏时，每次都要进⾏判断。

若表达式的值为假，则程序执⾏end之后的语句。

2、为了避免因逻辑上的失误，⽽陷⼊死循环，建议在循环体语句的适当位置加break语句、以便程序能正常执⾏。

（执⾏循环体的次数不确定；每⼀次执⾏循环体后，⼀定会改变while 后⾯所跟关系式的值。

）3、while循环也可以嵌套、其结构如下：while逻辑表达式1循环体语句1while逻辑表达式2循环体语句2end循环体语句3endelse if 表达式2(可选)语句2else(可选)语句3endend说明：1.if结构是⼀个条件分⽀语句，若满⾜表达式的条件，则往下执⾏；若不满⾜，则跳出if结构。

2．else if表达式2与else为可选项，这两条语句可依据具体情况取舍。

3．注意：每⼀个if都对应⼀个end，即有⼏个if，记就应有⼏个end。

switch-case结构语法：switch表达式case常量表达式1语句组1case常量表达式2语句组2……otherwise语句组nend说明：1．switch后⾯的表达式可以是任何类型，如数字、字符串等。

2．当表达式的值与case后⾯常量表达式的值相等时，就执⾏这个case后⾯的语句组如果所有的常量表达式的值都与这个表达式的值不相等时，则执⾏otherwise后的执⾏语句。

实验一：Matlab操作环境熟悉一、实验目的1.初步了解Matlab操作环境。

2•学习使用图形凶数计算器命令ftintool及其环境。

二.实验内容熟悉Matlab操作环境，认识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口；学会使用format命令调整命令窗口的数据显示格式；学会使用变量和矩阵的输入，并进行简单的计算；学会使用who和whos命令查看内存变量信息；学会使用图形函数计算器funtool,并进行卜•列计算：1.单函数运算操作。

＞求下列苗数的符号导数(1)y=sin(x);(2)y=(l+x)A3*(2-x);＞求下列函数的符号积分(1)y=cos(x);(2)y=l/(l+x A2);(3)y=l/sqrt(l-x A2);(4)y=(x-l)/(x4-l)/(x+2);＞求反函数(1)y=(x-l)/(2*x+3);(2)y=exp(x);(3)y=log(x+sqrt( 1 +x A2));＞代数式的化简(1)(x+1)*(x-l)*(x-2)/(x-3)/(x-4);(2)sin(x)A2+cos(x)A2;(3)x+sin(x)+2*x・3*cos(x)+4*x*sin(x);2.函数与参数的运算操作。

＞从y=xT通过参数的选择去观察下列函数的图形变化(1)yl=(x+l)A2(2)y2=(x+2)A2(3)y3=2*x A2(4)y4=x A2+2(5)y5=x A4(6)y6=x A2/23•两个函数之间的操作＞求和(1)sin(x)+cos(x)(2)14-X+X A2+X A3+X A4+X A5A乘积(1) exp(-x)*sin(x)(2) sin(x)*x＞商(1) sin(x)/cos(x);(2) x/(l+x A 2);(3) l/(x-l)/(x-2); 求复合函数(1) y=exp(u) ⑵ y=sqrt(u)(3) y=sin(u)(4) y=sinh(u)三. 设计提示1. 初次接触Matlab 应该注意函数表达式的文本式描述。

m a t l a b实验内容答案(总16页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-实验报告说明：matlab 课程实验需撰写8个实验报告，每个实验报告内容写每次实验内容中标号呈黑体大号字显示的题目。

第一次实验内容：实验一 MATLAB 运算基础一、实验目的1.熟悉启动和退出MATLAB 的方法。

2.熟悉MATLAB 命令窗口的组成。

3.掌握建立矩阵的方法。

4.掌握MATLAB 各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。

二、实验内容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）22sin8511z e ︒=+ （2）12ln(2z x =，其中2120.455i +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦（3）0.30.33sin(0.3), 3.0, 2.9, 2.8,,2.8,2.9,3.02a ae e z a a --=+=--- 提示：利用冒号表达式生成a 向量，求各点的函数值时用点乘运算。

（4）2220141122123t t z t t t t t ⎧≤<⎪=-≤<⎨⎪--≤<⎩，其中t ＝0：：提示：用逻辑表达式求分段函数值。

2.已知12344347873657A -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，131203327B -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦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 和B\A 。

（5）[A ，B]和[A([1,3],;);B^2] 。

3.设有矩阵A 和B12345678910111213141516171819202122232425A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦， 30161769023497041311B ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦（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 工作空间使用情况。