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《MATLAB_程序设计与应用》刘卫国高等教育出版社-第4章课后答案

《MATLAB_程序设计与应用》刘卫国高等教育出版社-第4章课后答案

第四章1.a=input('请输入一个4位数:');while (a<1000|a>9999)a=input('输入错误，请重新输入一个4位数:'); endb=fix(a/1000);c=rem(fix(a/100),10);d=rem(fix(a/10),10);e=rem(a,10);b=b+7;c=c+7;d=d+7;e=e+7;b=rem(b,10);c=rem(c,10);d=rem(c,10);e=rem(e,10);g=b;b=d;d=g;g=c;c=e;e=g;a=1000*b+100*c+10*d+e;disp(['加密后：',num2str(a)])2.逻辑表达式法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');x=0.5:1:5.5;x1=(x>=0.5&x<1.5);x2=(x>=1.5&x<3.5);x3=(x>=3.5&x<=5.5);y1=a.*(x.^2)+b.*x+c;y2=a*(sin(b)^c)+x;y3=log(abs(b+c./x));y=y1.*x1+y1.*x2+y3.*x3; disp(y)if语句法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');for x=0.5:1:5.5if x>=0.5 & x<1.5y=a.*(x.^2)+b.*x+celseif x>=1.5 & x<3.5y=a*(sin(b)^c)+xelseif x>=3.5 & x<5.5y=log(abs(b+c./x))endendswitch语句法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');for x=0.5:1:5.5switch floor(x/0.5)case {1,2}y=a.*(x.^2)+b.*x+c;case {3,4,5,6}y=a*(sin(b)^c)+x;case {7,8,9,10}y=log(abs(b+c./x)); enddisp(y)end3.x=fix(rand(1,20)*89)+10;x1=mean(x);n=find(rem(x,2)==0 & x<x1);disp(['小于平均数的偶数是：',num2str(x(n))]);4.(1)A=input('请输入20个数的一个行向量：');a=A(1);b=A(1);for m=Aif a>=ma=m;elseif b<=mb=m;endenddisp(['最小数是：',num2str(a)])disp(['最大数是：',num2str(b)])(2)A=input('请输入20个数的一个行向量：'); maxval=max(A)minval=min(A)5.s=0;for a=0:63c=2^a;s=s+c;enddisp(['2的0次方到63次方的和是：',num2str(s)])k=0:63n=2.^ks=sum(n)6.（1）sum1=0;for n=1:100x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum1=sum1+x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;for n=1:1000x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum2=sum2+x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;for n=1:10000x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum3=sum3+x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（2）sum1=0;n1=0;for n=1:2:100x=(-1)^n1*(1/n);sum1=sum1+x;n1=n1+1;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;n2=0;for n=1:2:1000x=(-1)^n2*(1/n);sum2=sum2+x;n2=n2+1;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;n3=0;for n=1:2:10000x=(-1)^n3*(1/n);sum3=sum3+x;n3=n3+1;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（3）sum1=0;for n=1:100x=1/(4^n);sum1=sum1+x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;for n=1:1000x=1/(4^n);sum2=sum2+x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;for n=1:10000x=1/(4^n);sum3=sum3+x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（4）sum1=1;for n=1:100x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum1=sum1*x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=1;for n=1:1000x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum2=sum2*x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=1;for n=1:10000x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum3=sum3*x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])7.函数文件function f=fibnacci(n)if n==1 | n==2f=1;elsef=fibnacci(n-1)+fibnacci(n-2);end命令文件：shulie=[];for k=1:nshulie=[shulie fibnacci(k)];endshulie8.function [f1,f2]=juzhenji(x1,x2)f1=x1*x2;f2=x1.*x2;命令文件：clear alla=input('请输入一个矩阵：');b=input('请再输入一个矩阵：(注意：两矩阵要可以相乘)'); [f1,f2]=juzhenji(a,b);disp(f1)disp(f2)9.function sum=qiuhe(n,m)if n<=1sum=0;elsesum=n^m+qiuhe(n-1,m);end命令文件：clear ally=qiuhe(100,1)+qiuhe(50,2)+qiuhe(10,-1);disp(y)10.s=0；a=[12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23];for k=afor j=1:4if rem(k(j),2)~=0 s=s+k(j);endendendss =108（2）global xx=1:2:5;y=2:2:6;sub(y);xyfunction fun=sub(z) global xz=3*x;x=x+z;x =4 12 20 y =2 4 6。

MATLAB程序设计及应用实例

MATLAB程序设计及应用实例
程序如下： price=input('请输入商品价格'); switch fix(price/100) case {0,1} rate=0; case {2,3,4} rate=3/100; case num2cell(5:9) rate=5/100; case num2cell(10:24) rate=8/100; case num2cell(25:49) rate=10/100; otherwise rate=14/100; end price=price*(1-rate)
c=input('请输入一个字符','s'); if c>='A' & c<='Z'
disp(setstr(abs(c)+1)); elseif c>='a'& c<='z'
disp(setstr(abs(c)-1)); elseif c>='0'& c<='9'
disp(abs(c)-abs('0')); else
disp(c); end
5.1.4 选择结构- switch语句
switch语句
其语句格式为： switch 表达式 case 值1 语句组1 case 值2 语句组2 …… case 值m 语句组m otherwise 语句组m+1 end
5.1.4 选择结构- switch语句
例 某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，已知打折标 准，求所售商品的实际销售价格
例 矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容，否则会出错。 先求两矩阵的乘积，若出错，则自动转去求两矩阵的点乘

matlab程序设计与应用

matlab程序设计与应用

matlab程序设计与应用Matlab是一款高效能的编程语言，具有高品质的计算和分析功能，近十多年来被广泛应用在工程计算、科学研究、商业分析、金融模拟和教育工作等多个领域。

它拥有一系列强大的算法编写功能，可以实现非线性矩阵求解、信号处理、图像处理、生物医学信号处理等功能。

本文将介绍Matlab程序设计与应用，以及它在工程计算、科学研究、商业分析等领域的应用和示例。

一、Matlab程序设计Matlab是一种操作方便的高级编程语言，立足于原始编码，它建立在C及FORTRAN之上，而且它的高级结构使得设计程序不必写成复杂的程序框架，而可以把主要精力放在要实现的功能上。

Matlab在程序设计方面支持面向对象编程（Object-oriented programming，OOP）方式，可以实现结构化的程序设计，把大量的程序按照模块和函数来管理，方便调用和重用，并可以利用Matlab的类和类的方法来实现程序的重用和拓展。

二、Matlab在工程计算领域的应用Matlab在工程计算领域的应用如下：（1）Matlab可以用于科学计算，如：数值分析、科学计算、多元函数拟合、图像处理以及信号处理等。

（2）Matlab可以用于设计和调试电子电路，如：数字电路、模拟电路、射频电路、功率电路以及控制电路等。

（3）Matlab可以用于控制系统分析，如：数模转换、频响函数以及过程控制等。

（4）Matlab可以用于机械结构设计，如：机械结构分析、运动学以及动力学等。

三、Matlab在科学研究和商业分析领域的应用Matlab在科学研究和商业分析领域的应用如下：（1）Matlab可以用于统计学研究，如：概率统计、偏差分析、多元分析以及非参数分析等。

（2）Matlab可以用于数据挖掘，如：决策树分类、聚类分析以及因子分析等。

（3）Matlab可以用于仿真研究，如：求解方程、模拟实验以及模型预测等。

（4）Matlab可以用于商业分析，如：市场调研、销售预测以及风险评估等。

MATLAB程序设计与应用第三版教学设计

MATLAB程序设计与应用第三版教学设计

MATLAB程序设计与应用第三版教学设计简介本教学设计旨在通过使用MATLAB软件，教导学生如何进行程序设计、编码和应用。

本文将对使用MATLAB进行程序设计和应用的基本理论和实践方法进行阐述，并提供适合初学者和高级用户的范例。

教材选择本教学设计使用MATLAB程序设计与应用第三版教材作为主要教材。

该教材全面介绍了MATLAB的基础知识，包括向量、矩阵、图形和文件输入输出等内容，同时具有特别的实际应用研究类技术实例，使学习过程更加具有挑战性。

教学方法课堂讲授在课堂上，我们将讲解有关MATLAB的基本理论、概念和语言规范。

我们的教学方式主要是基于问题解决的策略，即通过回答一些有关MATLAB的问题来让学生了解该软件的基本概念和功能。

实验课实验课是本教学设计的重要组成部分。

在实验课上，学生将会得到亲身体验MATLAB的机会，并掌握该软件的基本应用工具和技巧。

练习课练习课的主要目的是激发学生的主动性，帮助他们独立完成MATLAB的编程任务。

在练习课上，我们将给出一些有关基本MATLAB编程的问题，并鼓励学生独立解决问题。

课程安排下面是MATLAB程序设计与应用课程的章节安排：第一章：MATLAB软件入门在本章节中，我们将介绍MATLAB的安装和使用方法，学习如何创建变量、向量和矩阵。

第二章：MATLAB基本命令该章节主要介绍了MATLAB的基础命令，例如算术计算符、逻辑判断命令、循环和条件语句等。

第三章：MATLAB图形在第三章节中，我们将介绍如何使用MATLAB进行图形绘制和可视化分析。

第四章：MATLAB函数该章节将深入探讨MATLAB函数的编写和应用。

第五章：MATLAB数组运算该章节将讨论MATLAB的数组运算，如矩阵乘法、转置，以及向量操作。

第六章：MATLAB文件输入输出在第六章节中，我们将介绍MATLAB的文件输入和输出，这对于进行大量数据分析非常重要。

第七章：MATLAB工具箱该章节将介绍MATLAB的不同工具箱，这些工具箱能增强MATLAB的功能。

MATLAB程序设计及应用实例

MATLAB程序设计及应用实例

MATLAB程序设计及应用实例MATLAB（Matrix Laboratory）是一种用于算法开发、数据分析、可视化和数值计算的高级技术计算语言和环境。

它的强大功能和灵活性使其成为各个领域研究和工程实践中广泛使用的工具。

下面将介绍几个MATLAB程序设计及应用的实例。

1.信号处理：MATLAB是信号处理的强大工具，它可以用于滤波、频谱分析、小波变换、分析和合成音频信号等。

例如，可以利用MATLAB进行语音信号的去噪处理，通过设计特定的滤波器来去除信号中的噪声成分，从而提取出清晰的语音信号。

2.图像处理：MATLAB可以进行图像的加载、处理和分析。

它提供了丰富的图像处理函数和工具箱，可以实现图像的滤波、二值化、边缘检测、图像增强等操作。

例如，可以使用MATLAB对医学图像进行分割，将感兴趣的区域提取出来，辅助医生进行病灶诊断。

3.控制系统设计：MATLAB是控制系统设计的有效工具。

它提供了丰富的控制系统分析和设计函数，可以进行系统建模、模拟和优化。

例如，可以使用MATLAB进行PID控制器的参数调整，通过对系统建模和后续仿真，优化PID控制器的参数，提高控制系统的性能和稳定性。

4.机器学习：MATLAB提供了强大的机器学习和深度学习工具箱，可以进行数据预处理、特征提取、模型训练和评估等操作。

例如，可以利用MATLAB进行图像分类，通过构建深度卷积神经网络模型，将输入的图像进行分类和识别。

5.数值计算：MATLAB对线性代数、数值优化和统计分析等有着强大的支持。

它提供的优化和求解函数可以解决复杂的线性和非线性优化问题，例如最小二乘拟合和参数估计等。

此外，MATLAB还拥有强大的统计分析工具，可以进行假设检验、数据拟合、方差分析等统计分析操作。

6.仿真模拟：MATLAB可以进行动态系统的建模和仿真，通过搭建系统方程和初始条件，可以对系统的动态响应进行模拟。

例如，在电力系统中，可以使用MATLAB进行电力系统稳定性分析，对电力系统的动态响应进行跟踪和分析。

MATLAB程序设计与应用习题

MATLAB程序设计与应用习题
>> X= or(a,b)
X =
1 1 1 0
2.11设a=[0 100]，求~a的值？（非运算）
答：>> clear
>> a=[0 1 0 0]
a =
0 1 0 0
>> x=not(a)
x =
1 0 1 1
2.12设a=[0 120]，b=[21 0 0]，求axor b的值？
答：>> clear
答：>> clear
>> a=[0 2 1 0]
a =
0 2 1 0
>> b=[2 1 0 0]
b =
2 1 0 0
>> x=and(a,b)
x =
0 1 0 0
2.10设a=[0 120]，b=[120 0]，求a|b的值？（或运算）
答:
>> clear
>> a=[0 1 2 0];b=[1 2 0 0];
答：quit：关闭MATLAB。
clear：清除内存中的变量。
cla：清除坐标。
clf：清除图形。
clc：清除MATLAB命令窗口的所有显示信息。
hold：控制当前图形窗口是否被刷新。
1.9学会打开并保存程序编辑窗口，并在M文档中编写1.4的运算程序并进行运算。
答：要打开程序编辑窗口，我们可以在Command Window窗口中，单击工具栏中最左端显示为一张白纸的工具按钮。这样就打开了一个空白的程序编辑窗口，如图1-6所示。
3.6已知
将a(2,3)=-1替换为a(2,3)=0。
答：
3.7已知
将a的第二行元素全部替换为0，然后将第二列元素全部替换为1。

matlab程序设计与应用第3版pdf版

matlab程序设计与应用第3版pdf版引言概述：《MATLAB程序设计与应用第3版》是一本经典的MATLAB编程教材，它提供了广泛的知识和技巧，帮助读者掌握MATLAB的应用。

本文将从五个大点出发，详细阐述该书的内容，包括基础知识、数据处理、图形绘制、符号计算和应用实例。

正文内容：1. 基础知识1.1 MATLAB环境介绍：介绍MATLAB的工作环境和基本操作，包括命令窗口、编辑器、变量和函数的定义等。

1.2 数据类型和运算：详细介绍MATLAB中的数据类型，如标量、向量、矩阵和结构体等，以及常用的运算符和函数。

1.3 控制流程：讲解MATLAB中的条件语句、循环语句和函数的定义与调用，帮助读者掌握程序的流程控制。

1.4 文件与数据的输入输出：介绍如何读写文件和处理各种数据格式，如文本文件、Excel文件和图像文件等。

1.5 调试与性能优化：提供调试MATLAB程序的技巧和方法，并介绍如何优化程序的性能，提高代码的运行效率。

2. 数据处理2.1 数据导入与清洗：介绍如何导入外部数据，并对数据进行清洗和预处理，包括数据类型转换、缺失值处理和异常值检测等。

2.2 数据可视化：讲解如何使用MATLAB的绘图函数绘制各种类型的图表，如折线图、散点图、柱状图和饼图等，以及如何添加标签和注释。

2.3 数据分析与统计：介绍常用的数据分析和统计方法，如描述统计、假设检验、回归分析和聚类分析等，以及MATLAB中相应的函数和工具箱的使用。

2.4 信号处理：介绍信号处理的基本概念和方法，包括时域分析、频域分析和滤波器设计等，以及MATLAB中相关的函数和工具箱。

2.5 机器学习与数据挖掘：简要介绍机器学习和数据挖掘的基本原理和方法，并介绍MATLAB中的机器学习工具箱和数据挖掘工具箱的使用。

3. 图形绘制3.1 2D图形绘制：详细介绍绘制2D图形的方法和技巧，包括曲线绘制、图形样式设置和图形的保存等。

3.2 3D图形绘制：讲解如何绘制3D图形，包括曲面图、散点图和体积图等，以及如何设置视角和光照效果。

MATLAB程序设计及应用(第二版)课后实验答案

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 122sin851ze =+(2)21ln( 2z x=+，其中2120.455i x+⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦(3)0.30.330.3sin(0.3)ln, 3.0, 2.9,,2.9,3.0 22a ae e az a a--+=++=--(4)2242011122123t tz t tt t t⎧≤<⎪=-≤<⎨⎪-+≤<⎩，其中t=0:0.5:2.52. 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：3. 设有矩阵A 和B123453166789101769,111213141502341617181920970212223242541311A 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。

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 OS +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦。

《MATLAB_程序设计与应用》刘卫国高等教育出版社-第4章课后答案

第四章1.a=input('请输入一个4位数:');while (a<1000|a>9999)a=input('输入错误，请重新输入一个4位数:'); endb=fix(a/1000);c=rem(fix(a/100),10);d=rem(fix(a/10),10);e=rem(a,10);b=b+7;c=c+7;d=d+7;e=e+7;b=rem(b,10);c=rem(c,10);d=rem(c,10);e=rem(e,10);g=b;b=d;d=g;g=c;c=e;e=g;a=1000*b+100*c+10*d+e;disp(['加密后：',num2str(a)])2.逻辑表达式法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');x=0.5:1:5.5;x1=(x>=0.5&x<1.5);x2=(x>=1.5&x<3.5);x3=(x>=3.5&x<=5.5);y1=a.*(x.^2)+b.*x+c;y2=a*(sin(b)^c)+x;y3=log(abs(b+c./x));y=y1.*x1+y1.*x2+y3.*x3; disp(y)if语句法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');for x=0.5:1:5.5if x>=0.5 & x<1.5y=a.*(x.^2)+b.*x+celseif x>=1.5 & x<3.5y=a*(sin(b)^c)+xelseif x>=3.5 & x<5.5y=log(abs(b+c./x))endendswitch语句法：a=input('请输入a: ');b=input('请输入b: ');c=input('请输入c: ');for x=0.5:1:5.5switch floor(x/0.5)case {1,2}y=a.*(x.^2)+b.*x+c;case {3,4,5,6}y=a*(sin(b)^c)+x;case {7,8,9,10}y=log(abs(b+c./x)); enddisp(y)end3.x=fix(rand(1,20)*89)+10;x1=mean(x);n=find(rem(x,2)==0 & x<x1);disp(['小于平均数的偶数是：',num2str(x(n))]);4.(1)A=input('请输入20个数的一个行向量：');a=A(1);b=A(1);for m=Aif a>=ma=m;elseif b<=mb=m;endenddisp(['最小数是：',num2str(a)])disp(['最大数是：',num2str(b)])(2)A=input('请输入20个数的一个行向量：'); maxval=max(A)minval=min(A)5.s=0;for a=0:63c=2^a;s=s+c;enddisp(['2的0次方到63次方的和是：',num2str(s)])k=0:63n=2.^ks=sum(n)6.（1）sum1=0;for n=1:100x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum1=sum1+x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;for n=1:1000x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum2=sum2+x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;for n=1:10000x=(-1)^(n+1)*(1/n);sum3=sum3+x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（2）sum1=0;n1=0;for n=1:2:100x=(-1)^n1*(1/n);sum1=sum1+x;n1=n1+1;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;n2=0;for n=1:2:1000x=(-1)^n2*(1/n);sum2=sum2+x;n2=n2+1;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;n3=0;for n=1:2:10000x=(-1)^n3*(1/n);sum3=sum3+x;n3=n3+1;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（3）sum1=0;for n=1:100x=1/(4^n);sum1=sum1+x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=0;for n=1:1000x=1/(4^n);sum2=sum2+x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=0;for n=1:10000x=1/(4^n);sum3=sum3+x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])（4）sum1=1;for n=1:100x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum1=sum1*x;enddisp(['当n取100时： sum=',num2str(sum1)])sum2=1;for n=1:1000x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum2=sum2*x;enddisp(['当n取1000时： sum=',num2str(sum2)])sum3=1;for n=1:10000x=4*n*n/(2*n-1)/(2*n+1);sum3=sum3*x;enddisp(['当n取10000时：sum=',num2str(sum3)])7.函数文件function f=fibnacci(n)if n==1 | n==2f=1;elsef=fibnacci(n-1)+fibnacci(n-2);end命令文件：shulie=[];for k=1:nshulie=[shulie fibnacci(k)];endshulie8.function [f1,f2]=juzhenji(x1,x2)f1=x1*x2;f2=x1.*x2;命令文件：clear alla=input('请输入一个矩阵：');b=input('请再输入一个矩阵：(注意：两矩阵要可以相乘)'); [f1,f2]=juzhenji(a,b);disp(f1)disp(f2)9.function sum=qiuhe(n,m)if n<=1sum=0;elsesum=n^m+qiuhe(n-1,m);end命令文件：clear ally=qiuhe(100,1)+qiuhe(50,2)+qiuhe(10,-1);disp(y)10.s=0；a=[12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23];for k=afor j=1:4if rem(k(j),2)~=0 s=s+k(j);endendendss =108（2）global xx=1:2:5;y=2:2:6;sub(y);xyfunction fun=sub(z) global xz=3*x;x=x+z;x =4 12 20 y =2 4 6。

MATLAB程序设计及应用教学设计

MATLAB程序设计及应用教学设计引言随着计算机技术的不断发展和应用领域的不断拓展，MATLAB作为一种矩阵计算语言和科学计算软件，在科学计算、数据处理、图像处理等方面被广泛使用。

MATLAB的应用范围越来越广泛，因此在教学中引入MATLAB程序设计的内容，能够提高学生的实践能力和解决实际问题的能力，提高教学质量和专业素养。

教学目标通过本课程的教学，学生将能够掌握MATLAB程序设计的基本语法和常用函数，并能够应用MATLAB解决实际问题。

具体目标如下：1.熟悉MATLAB程序设计的基本语法和函数使用。

2.掌握MATLAB程序设计的常用算法和数据结构。

3.能够基于MATLAB解决实际问题，包括科学计算、图像处理、数据分析等。

4.培养学生的编程思维和实践能力，提高解决问题的能力。

教学内容第一章 MATLAB基础本章主要介绍MATLAB的基本语法和常用函数，包括数据类型、变量定义、运算符、函数调用等。

通过实例演示和练习，学生能够初步掌握MATLAB程序设计的基本技能。

第二章 MATLAB图形界面本章介绍MATLAB的图形用户界面（GUI）和绘图功能，包括绘制图形、自定义界面、菜单栏设计等内容。

通过实例演示和练习，学生能够掌握MATLAB图形界面设计的基本技能。

第三章 MATLAB算法与数据结构本章主要介绍MATLAB的算法设计和数据结构，包括排序、搜索、字符串操作、矩阵运算等内容。

通过实例演示和练习，学生能够初步掌握MATLAB程序设计的算法和数据结构。

第四章 MATLAB应用案例本章介绍MATLAB在科学计算、图像处理、数据分析等方面的应用案例，包括线性方程组求解、图像处理、信号处理、数值积分等内容。

通过实例演示和练习，学生能够应用MATLAB解决实际问题。

教学方法本课程采用以学生为主体，教师辅助的教学方法。

具体方法如下：1.利用多媒体手段进行教学，包括演讲、演示、视频等。

2.讲授理论知识的同时，通过实例演示和练习，加强学生的实践能力。

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数据统计与分析
mean(X)
median(X)
>> x=[-1 1 2 0 -5 3 8] x= -1 1 2 0 -5 3 >> mean(x) ans = 1.1429 >> sum(x)/length(x) ans = 1.1429 >> median(x) ans = 1 >> sort(x) ans = -5 -1 0 1 2 3 8
2.1 数据处理与多项式计算
数据统计与分析
>> A=[1 2;3 4] A= 1 2 3 4 >> B=[1 -1;3 5] B= 1 -1 3 5 >> U=max(A,B) U= 1 2 3 5 >> V=max(A,3) V= 3 3 3 4
U=max(A,B) U=max(A,n)
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值函数 二维插值 griddata
Z1=griddata(X,Y,Z,X1,Y1,method)
可以是散乱 的数据 三维数据点
Z11 Z12 Z13 … X1 Y1 Z1 X2 Y2 Z2 X3 Y3 Z3 … … … 被插值数据点 X11 Y11 X12 Y12 X13 Y13 … … 插值方法 'linear' 'nearest' 'cubic' ‘v4'
prod(A,2)
2.1 数据处理与多项式计算
数据统计与分析
cumsum(X)
cumpro(X)
cumsum(A,1)
cumsum(A,2)
>> cumsum(1:10) ans = 1 3 6 10 15 28 36 45 55 >> cumprod(1:10)' ans = 1 %1! 2 %2! 6 %3! 24 %4! 120 %5! 720 %6! 5040 %7! 40320 %8! 362880 %9! 3628800 %10!
数据插值函数 一维插值 interp1
function main() clc;clear;close all; X=linspace(0,2*pi,20); Y=sin(X); figure; plot(X,Y,'ro-'); hold on; %add some errors A=zeros(5,1); X1=X; Y1=Y+randn(1,length(X))/2;; plot(X1,Y1,'g+-'); A(1,1)=std(Y1-Y1); X0=linspace(0,2*pi,40); Y2=interp1(X1,Y1,X0,'linear'); plot(X0,Y2,'b*-') A(2,1)=std(Y2-sin(X0)); Y3=interp1(X1,Y1,X0,'nearest'); plot(X0,Y3,'p-','Color',[1 0 1]); A(3,1)=std(Y3-sin(X0)); Y4=interp1(X1,Y1,X0,'cubic'); plot(X0,Y4,'s-','Color',[0 0 0], 'MarkerFaceColor',[.49 1 .63]); A(4,1)=std(Y4-sin(X0)); Y5=interp1(X1,Y1,X0,'spline'); plot(X0,Y5,'dc-', 'MarkerFaceColor','c'); A(5,1)=std(Y5-sin(X0)); A
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值函数 二维插值 interp2
Z1=interp2(X,Y,Z,X1,Y1,method)
被插值数据点 Z11 Z12 Z13 … 单Y 调 的 … X11 Y11 X12 Y12 X13 Y13 插值方法 'linear' 'nearest' 'cubic' 'spline'
21
2.1 数据处理与多项式计算
数据统计与分析
std(X,0)
std(X,1)
std(A, 0, 1)
std(A, 0, 2)
std(A, 1, 1)
操作列
std(A, 1, 2)
操作行
>> x=1:10; >> std(x) ans = 3.0277 >> std(x,0) ans = 3.0277 >> std(x,1) ans = 2.8723 >> sqrt( sum((xmean(x)).^2)/(length(x)-1) ) ans = 3.0277 >> sqrt( sum((xmean(x)).^2)/(length(x)) ) ans = 2.8723
MATLAB数值计算
2. 本节课程内容
数据处理与多项式计算 数 值 微 积 分 离散傅里叶变换 线性方程组求解
非线性方程与最优化问题
常微分方程的数值求解 稀 疏 矩 阵
2.1 数据处理与多项式计算
数据统计与分析
max 求最大值 min 求最小值 mean 求平均数 median 求中位数 sum 求和 cumsum 累加和 cumprod 累乘积 std 求标准差 corrcoef 相关系数 sort 元素排序
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值函数 一维插值 interp1
legend('origial line','line with added errors','linear interpolation','nearest interpolation','cubic interpolation','spline interpolation'); y=1.484; text(4.5,y,'standard error','FontWeight','bold'); for i=2:5 y=y-0.2; text(4.65,y,num2str(A(i)),'FontWeight','bold'); end 注：interp1(X,Y,X1, ‘spline’)中X1不能超出X的范围。 插值方法的好坏依赖于被插值的数据空间分布，没有一种方法是一定优于 其他所有的插值方法的
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值函数 二维插值 interp2
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值函数 二维插值 interp2
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值函数 二维插值 interp2
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值函数 二维插值 interp2
2.1 数据处理与多项式计算
2.1 数据处理与多项式计算
数据统计与分析
sum(X) prod(X) sum(A) prod(A)
>> A=[1 2 3;4 5 6] A= 1 2 3 4 5 6 >> prod(A,1) ans = 4 10 18 >> prod(A,2) ans = 6 120
sum(A,1)
sum(A,2) prod(A,1)
Z1m
Xn Yn
Zn
X1m Y1m
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值函数 二维插值 griddata
surf前的meshgrid工作：meshgrid函数的功能及用法 功能：生成格网数据，为三维或四维绘图提供格网 数据 用法：[X,Y] = meshgrid(x,y) [X,Y] = meshgrid(x) [X,Y,Z] = meshgrid(x,y,z)
2.1 数据处理与多项式计算
数据统计与分析
corrcoef(X)
corrcoef(X,Y)
>> A=randn(10000,3); >> corrcoef(A) ans = 1.0000 -0.0106 -0.0106 1.0000 0.0082 0.0016 0.0082 0.0016 1.0000
2.1 数ax(X)
[y,n]=max(X)
y=max(A)
[Y,U]=max(A)
max(A,[],1)
max(A,[],2)
A=[1 2 -1;2 0 3;-5 6 -4] A= 1 2 -1 2 0 3 -5 6 -4 >> max(A) ans = 2 6 3 >> [Y U]=max(A) Y= 2 6 3 U= ans = 2 3 2 2 >> max(A,[],1) 3 ans = 6 2 6 3 >> max(A,[],2)
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值和拟合
Y Y
插值 泰勒展开
X
拟合 最小二乘
X
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值和拟合
为什么要进行插值拟合？
函数空间 数据空间
=
+
误差空间
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值和拟合
2.1 数据处理与多项式计算
数据插值函数 一维插值 interp1
2.1 数据处理与多项式计算
MATLAB 程序设计与应用

linspace(1,5,2) X=[1 2 3 ]; find(X>1) eye(3), ones(3),zeros(3),reshape(A,3,2)