MATLAB矩阵分析与处理完成
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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) 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 az a a --+=++=--(4) 2242011122123t t z t t t t t ⎧≤<⎪=-≤<⎨⎪-+≤<⎩,其中t =0:: 解:4. 完成下列操作:(1) 求[100,999]之间能被21整除的数的个数。
(2) 建立一个字符串向量,删除其中的大写字母。
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、零矩阵和对角阵,试通过数值计算验证22E R RS A O S +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦。
解: M 文件如下;5. 下面是一个线性方程组:1231112340.951110.673450.52111456x x x ⎡⎤⎢⎥⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦(1) 求方程的解。
(2) 将方程右边向量元素b 3改为再求解,并比较b 3的变化和解的相对变化。
(3) 计算系数矩阵A 的条件数并分析结论。
解: M 文件如下:123d4e56g9实验三 选择结构程序设计1. 求分段函数的值。
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=,,,,,,时的y 值。
第3章MATLAB矩阵分析与处理MATLAB是一种强大的数学计算软件,用于实现矩阵分析与处理。
在MATLAB中,矩阵是最常用的数据结构之一,通过对矩阵的分析和处理,可以实现很多有用的功能和应用。
本章将介绍MATLAB中矩阵分析与处理的基本概念和方法。
1.矩阵的基本操作在MATLAB中,我们可以使用一些基本的操作来创建、访问和修改矩阵。
例如,可以使用“[]”操作符来创建矩阵,使用“(”操作符来访问和修改矩阵中的元素。
另外,使用“+”、“-”、“*”、“/”等运算符可以对矩阵进行加减乘除等运算。
2.矩阵的运算MATLAB提供了一系列的矩阵运算函数,可以对矩阵进行常见的运算和操作,例如矩阵的转置、求逆、行列式、特征值和特征向量等。
这些函数可以帮助我们进行矩阵的分析和求解。
3.矩阵的分解与合并在MATLAB中,我们可以对矩阵进行分解或合并操作。
例如,可以将一个矩阵分解为其QR分解、LU分解或奇异值分解等。
另外,可以使用“[]”操作符来将多个矩阵合并为一个矩阵,或者使用“;”操作符来将多个矩阵连接为一个矩阵。
4.矩阵的索引与切片MATLAB提供了灵活的索引和切片功能,可以方便地访问和修改矩阵中的元素。
可以使用单个索引来访问单个元素,也可以使用多个索引来访问/修改一行或一列的元素。
此外,还可以通过切片操作来访问矩阵的一部分。
5.矩阵的应用矩阵分析与处理在MATLAB中有着广泛的应用。
例如,可以使用矩阵进行图像处理,通过对图像矩阵的操作,可以实现图像的缩放、旋转、滤波等。
另外,矩阵还可以用于线性回归、分类、聚类和模式识别等领域。
总之,MATLAB提供了丰富的功能和工具,可以方便地进行矩阵分析与处理。
无论是简单的矩阵运算,还是复杂的矩阵分解与合并,MATLAB 都提供了相应的函数和操作符。
通过熟练使用MATLAB,我们可以高效地进行矩阵分析与处理,从而实现各种有用的功能和应用。
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。
matlab矩阵运算实验报告Matlab矩阵运算实验报告一、引言矩阵运算是数学和工程领域中的重要概念之一,它在各个领域中都有广泛的应用。
Matlab作为一种强大的数学软件工具,提供了丰富的矩阵运算功能,可以帮助我们进行高效的数值计算和数据处理。
本实验报告将介绍Matlab中的矩阵运算功能,并通过实例展示其在实际问题中的应用。
二、矩阵运算的基本概念矩阵是由若干个数按照行和列排列形成的一个矩形阵列,它是线性代数中的基本工具。
在Matlab中,矩阵可以通过直接输入数值或使用内置函数生成。
矩阵运算包括加法、减法、乘法、转置等操作,这些操作可以对矩阵的每个元素进行运算,也可以对整个矩阵进行运算。
三、矩阵运算的实例分析1. 矩阵的创建与赋值在Matlab中,可以使用以下命令创建一个矩阵,并对其进行赋值操作:A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9];这样就创建了一个3行3列的矩阵A,并对其进行了赋值。
可以通过输入A来查看矩阵A的内容。
2. 矩阵的加法与减法矩阵的加法和减法是按照对应元素进行运算的。
例如,对于两个3行3列的矩阵A和B,可以使用以下命令进行加法运算:C = A + B;同样地,可以使用以下命令进行减法运算:D = A - B;这样就得到了矩阵C和D。
3. 矩阵的乘法矩阵的乘法是按照行乘以列的方式进行的。
例如,对于一个3行2列的矩阵A和一个2行4列的矩阵B,可以使用以下命令进行乘法运算:C = A * B;这样就得到了一个3行4列的矩阵C。
4. 矩阵的转置矩阵的转置是将矩阵的行和列进行交换的操作。
例如,对于一个3行2列的矩阵A,可以使用以下命令进行转置操作:B = A';这样就得到了一个2行3列的矩阵B。
四、矩阵运算的应用实例矩阵运算在实际问题中有着广泛的应用。
以下是一个简单的实例,通过矩阵运算来解决线性方程组的问题。
假设有一个线性方程组:2x + y = 4x + 3y = 6可以将其表示为矩阵形式:A = [2, 1; 1, 3];B = [4; 6];通过矩阵运算可以求解出未知数x和y的值:X = A \ B;这样就得到了未知数x和y的值。
《MATLAB及应用A》第二次上机作业一、一球从100米高度自由落下,每次落地后反弹回原高度的一半,再落下。
求它在第10次落下时共经过多少米?第10次反弹多高?MATLAB源程序:MATLAB运行结果:二、有如下一段MATLAB程序,请解释说明每个语句的功能,必要时用数学表达式(不是在MATLAB中的输入形式);并给出y1、y2、y3的值(可从MATLAB中复制)。
MATLAB源程序:x=linspace(0,6);y1=sin(2*x);y2=sin(x.^2);y3=(sin(x)).^2;各条命令语句的功能如下:y1、y2、y3的值分别为:三、教材第55页习题三,第3题。
MATLAB源程序:MATLAB运行结果:四、选择题(1) i=2; a=2i; b=2*i; c=2*sqrt(-1); 程序执行后,a, b, c的值分别是多少?()(A) a=4, b=4, c=2.0000i(B) a=4, b=2.0000i, c=2.0000i(C) a=2.0000i, b=4, c=2.0000i(D) a=2.0000i, b=2.0000i, c=2.0000i(2) 求解方程x4-4x3+12x-9 = 0 的所有解,其结果为()(A) 1.0000, 3.0000, 1.7321, -1.7321(B) 1.0000, 3.0000, 1.7321i, -1.7321i(C) 1.0000i, 3.0000i, 1.7321, -1.7321(D) -3.000-0i, 3.0000i, 1.7321, -1.7321五、求[100,1000]之间的全部素数(选做)。
MATLAB源程序: MATLAB运行结果:一、一球从100米高度自由落下,每次落地后反弹回原高度的一半,再落下。
求它在第10次落下时共经过多少米?第10次反弹多高?MATLAB源程序:>> a=(0:-1:-9) %产生一个行向量aa =0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9>> b=pow2(a) %对行向量a中的每一个元素分别求幂函数b =1.0000 0.5000 0.2500 0.1250 0.0625 0.0313 0.0156 0.007 8 0.0039 0.0020>> h=100*b %对行向量b中的每一个元素分别乘以100h =100.0000 50.0000 25.0000 12.5000 6.2500 3.1250 1.5625 0. 7813 0.3906 0.1953>> s1=sum(h) %对行向量h中的元素求和s1 =199.8047>> s=s1*2-100 %求出第10次落下时经过的高度s =299.6094>> h10=h(10)/2 %求出第10次反弹的高度h10 =0.0977二、有如下一段MATLAB程序,请解释说明每个语句的功能,必要时用数学表达式(不是在MATLAB中的输入形式);并给出y1、y2、y3的值(可从MATLAB 中复制)。
MATLAB中的稀疏矩阵处理技巧一、引言稀疏矩阵在实际的科学和工程问题中经常出现。
相较于密集矩阵,稀疏矩阵具有更高的存储效率和计算效率。
MATLAB作为一种强大的科学计算软件,提供了丰富的稀疏矩阵处理函数和技巧。
本文将介绍一些MATLAB中处理稀疏矩阵的技巧,以及它们在实际问题中的应用。
二、稀疏矩阵的表示稀疏矩阵是指矩阵中绝大多数元素为0,仅有少量非零元素的特殊矩阵。
在MATLAB中,稀疏矩阵的表示可以使用两种方式:完全稀疏表示和压缩稀疏表示。
完全稀疏表示是指将矩阵的每个元素都存储起来,包括0元素。
这种表示方式的好处是可以直接使用矩阵的标准运算,但是会占用大量的存储空间,效率较低。
压缩稀疏表示是指只存储矩阵中非零元素及其对应的行列索引。
这种表示方式可以节省存储空间,提高计算效率。
在MATLAB中,可以使用稀疏矩阵函数sparse()将完全稀疏矩阵转换为压缩稀疏表示。
三、稀疏矩阵的创建和操作1. 创建稀疏矩阵在MATLAB中,可以使用sparse()函数创建一个稀疏矩阵,该函数的参数包括矩阵的行数、列数和非零元素的位置及值。
例如,下面的代码创建了一个3x3的稀疏矩阵:```matlabA = sparse([1 1 2 2 3],[1 2 2 3 1],[1 2 3 4 5],3,3);```2. 稀疏矩阵的基本操作稀疏矩阵在MATLAB中的基本运算和操作与普通矩阵相似,包括加减乘除、转置、逆矩阵等。
例如,可以使用"+"运算符对稀疏矩阵进行加法运算,使用"*"运算符进行矩阵乘法运算。
另外,稀疏矩阵还可以进行像素级的操作,例如在图像处理中,可以将稀疏矩阵的非零元素设置为像素的灰度值,实现图像的旋转、缩放等操作。
四、稀疏矩阵的存储和压缩在MATLAB中,稀疏矩阵的存储和压缩是一项重要的技巧。
当矩阵的维数较大时,完全稀疏表示会极大地占用存储空间,不仅浪费了内存,也会影响计算速度。
MATLAB教程实验报告实验项目名称实验一 Matlab基本操作学生姓名汪德旺专业班级 09数教(1)班学号 0301090131实验成绩日期一. 实验目的和要求1、了解MATLAB 的开发环境。
2、熟悉Matlab的基本操作。
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。
5、填写实验报告,实验报告文件取名为report1.doc。
6、于邮件附件形式将实验报告文件report1.doc 发到邮箱*******************,邮件主题为班级学号姓名,如:09数教1班15号张三。
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)0 122sin851ze =+(2)2212 1ln(0.4552i z x x+⎡⎤==⎢⎥-⎣⎦其中(3)0.30.330.3sin(0.3)ln,22a ae e az a--+=++a=-3.0,-2.9,-2.8,…, 2.8, 2.9,3.0(4)2242,011,12,0:0.5:2.521,23t tz t tt t t⎧≤<⎪=-≤<=⎨⎪-+≤<⎩其中t2.已知:1234413134787,2033657327 A 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和B\A(5)[A,B]和[A([1,3],:);B^2]3、设有矩阵A 和B123453016678910A=,B=17-691112131415023-41617181920970212223242541311⎡⎤⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦(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。