Matlab 数据类型 数学软件与数学实验 教学课件
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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。
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。