2017年-matlab实验内容2017年文化素质课 MATLAB实验实验一、MATLAB基本操与运算基础【实验目的】（1）熟悉MATLAB基本环境，掌握MATLAB变量的使用（2）掌握MATLAB数组的创建（3）掌握MATLAB数组和矩阵的运算【实验内容及步骤】熟悉建立数组的方法：逐个元素输入法、冒号法、特殊方法（使用函数linspace建立）1、有关向量、矩阵或数组的一些运算（1）设A=15；B=20；求C=A+B与c=a+b？（2）设A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]，B=[9 8 7;6 5 4;3 2 1]；求A*B与A.*B？（3）设a=10，b=20；求i=a/b=？与j=a\b= ？（4）设a=[1 -2 3;4 5 -4;5 -6 7]（5）在MATLAB命令行窗口运行A=[1,2;3,4]+i*[5,6;7,8]；看结果如何？如果改成运行A=[1,2;3,4]+i[5,6;7,8]，结果又如何？（6）请写出完成下列计算的指令：a=[1 2 3;3 4 2;5 2 3]，求a^2=？,a.^2=？（7）有一段指令如下，请思考并说明运行结果及其原因clearX=[1 2;8 9;3 6];X( : ) %转化为列向量（8）写出下列指令的运行结果>> A = [ 1 2 3 ]; B = [ 4 5 6 ];>> C = 3.^A>> D = A.^B2、设有矩阵A和B，A=[1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;11 12 13 14 15;16 17 18 19 20;21 2223 24 25]，B=[3 0 16;17 -6 9;0 23 -4;9 7 0;4 13 11]1）求它们的乘积C2）将矩阵C的右下角3x2子矩阵赋给D3、完成下列操作1）求[100，999]之间能被61整除的数及其个数（提示：先利用冒号表达式，再利用find和length 函数。
实验五第3章MATLAB程序设计第二节程序控制结构程序控制结构有三种：顺序结构、旋择结构、循环结构.任何复杂的程序都可以由这三种基本结构构成.Matlab提供了实现控制结构的语句，利用这些语句可以编写解决实际问题的程序.一、顺序结构顺序结构是指按照程序中语句的排列顺序从上到下依次执行，直到程序的最后一个语句如例1的qiu文件和例2的dd1文件.这是最简单的一种程序结构.一般涉及数据的输入、计算或处理、数据的输出等内容.1. 数据的输入通过input命令来接收从终端输入的内容，它也可以显示文本和提示.命令集14 输入命令input(out ,in)在屏幕上显示出字符串out的文本并等待终端的输入.如果变量in是's'，则输入的内容以字符串的形式进行保存，通常MATL AB在保存前要尽可能地求出表达式的值.如果使用格式控制符号如'\n'，字符串out可以是若干行.2. 数据的输出可以通过简单地输入变量的名字来显示数字矩阵或者字符串向量的内容，结果将显示出变量的名字和内容.另一种显示变量的值就是使用命令disp.使用它只显示出变量的内容，这是有用的，特别是在字符串的应用中.命令集15显示命令disp(A)显示矩阵A的内容，如果A是字符串，则显示出它的文本.二、循环结构循环结构是按照给定的条件，重复执行指定的语句.Matlab用于实现循环结构的语句有for — end语句和while — end语句.1．for —end语句for-end语句的格式为：for 循环变量=表达式1 : 表达式2 : 表达式3循环体语句end其中表达式1的值为循环变量的初值，表达式2的值为步长，表达式3的值为循环变量的终值.步长为1时，表达式2可以省略.循环语句应用时应注意：● 循环语句可以嵌套使用；● 不能在 for — end 循环体内改变循环变量的值； ● 为了提高代码的运行效率，应尽可能提高代码的向量化程度，避免 for — end 循环的使用，如例8；● 如果预先就知道循环的次数，则可以采用 for — end 循环；否则，如果预先无法确定循环的次数，则可以使用 while — end 循环.2. while — end 循环while-end 语句的一般格式为：while (条件) 循环体语句 end 其执行过程为：若条件成立，则执行循环体语句，执行后再判断条件是否成立，如果不成立则跳出循环.■例1 使用while-end 结构计算1+2+3+…+100 . 解：■例2 计算 Matlab 中 eps 值 (exp1.m) 解：s=0;for i=1:100 s=s+i; end ss=0; i=1;while i<=100 s=s+i; i=i+1; end snum=0; EPS=1; while (1+EPS)>1 EPS=EPS/2; num=num+1; endEPS,num三、选择结构选择结构是根据给定的条件成立或不成立，分别执行不同的语句.Matlab 用于实现选择结构的语句有条件语句：if –end 和 开关语句：switch-end .1．单分支结构 if —end 语句 2．双分支结构 if —else —end 语句 if-end 语句的格式为： if-else-end 语句的格式为：3．多分支结构 if — elseif — else — end 语句 if — elseif — else — end 语句的格式为：if 条件表达式 语句组 endif 条件表达式 语句组1 else语句组2 endif 条件表达式1 语句组1 elseif 条件表达式 2 语句组2 ... ...elseif 条件表达式 m 语句组m else 语句组end■例3求函数1;00;1;x y x x -<⎧⎪= =0⎨⎪ >⎩ ，输入x 值，输出y 值.解：■例4一个三位整数各位数字的立方和等于该数本身则称该数为水仙花数.输出全部水仙花数.解：程序如下运行结果：153 370 371 407function y=fuhao(x) if x<0 y=-1; elseif x==0 y=0; else y=1; endA=[];for m=100:999m1=fix(m/100); %求m 的百位数字 m2=rem(fix(m/10),10); %求m 的十位数字 m3=rem(m,10); %求m 的个位数字 if m==m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3 A=[A,m];endend disp(A)4. switch-end 语句根据表达式的不同取值，分别执行不同的语句.其格式如下：■关于 switch-end 语句的几点注解：● Matlab 首先计算表达式的值，然后将它依次与各个case 指令后的检测值进行比较，当比较结果为真时，就执行相应的语句组，然后跳出 switch-end 结构● 如果所有的比较结果都为假，则执行 otherwise 后面的语句组，然后跳出 switch-end 结构 ● otherwise 指令可以不出现● switch 后面的表达式的值可以是一个标量或字符串 ● case 指令后的检测值超过一个时，应用｛｝括起来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n end■例5 阅读程序method=input('请输入方法名：')switch methodcase {'linear','bilinear'}disp('Method is linear')case 'cubic'disp('Method is cubic')case 'nearest'disp('Method is nearest')otherwisedisp('Unknown method.')end■例6用switch-end语句编一程序，对于给定的一个百分制成绩，输出相应的五分制成绩，设：90分以上为…A‟, 80～89分为…B‟，70～79分为…C‟，60～69分为…D‟，60分以下为…E‟.function sctole(score)grade=fix(score/10);switch gradecase {10,9}grade='A'case 8grade='B'case 7grade='C'case 6grade='D'otherwisegrade='E'end四、其他流程控制语句●break语句●continue语句●return语句●try语句●echo命令●keyboard命令●pause命令1.break和continue语句与循环结构相关的语句还有break语句和continue语句.它们一般与if语句配合使用.break语句用于终止循环的执行.当在循环体内执行到该语句时，程序将跳出循环，继续执行循环语句后的下一语句.continue语句控制跳过循环体中的某些语句.当在循环体内执行到该语句时，程序将跳过循环体中所有剩下的语句，继续下一次循环. ■例7求[100，200]之间第一个能被21整除的整数.for n=100:200if rem(n,21)~=0continueendbreakendn for n=100:200if rem(n,21)==0breakendendn2.try语句语句格式为：try语句组1catch语句组2endtry语句先试探性执行语句组1，如果语句组1在执行过程中出现错误，则将错误信息赋给保留的lasterr变量，并转去执行语句组2.这种试探性执行语句是其他高级语言所没有的.■例8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.function C=rc(A,B)%A,B为矩阵tryC=A*B;catchC=A.*B;endlasterr %显示出错原因3.请求键盘输入命令keyboard暂停运行程序并处于等待键盘输入状态（便于调试及程序运行中修改变量），键入“return”程序继续运行.如运行如下：4. echo 命令（在命令窗口，程序调用前使用）一般情况下，M 文件执行时，文件中的命令不会显示在命令窗口.echo 命令可使文件命令在执行时可见.这对程序的调试及演示很有用.对命令文件和函数文件，echo 的作用稍微有些不同.●对命令文件，其格式如下：echo on 打开命令文件的回应命令 echo off 关闭回应命令●对函数文件，其格式如下：echo file on 使指定的file 文件的命令在执行中被显示出来 echo file off 关闭指定文件的命令在执行中的回应function y=f(x) keyboardy=(5*x-6)/((x-3)*(x-3)+2);>> f K>> x=4; K>> return ans = 4.6667>> y=f(4) K>> return y = 4.6667。
实验一MATLAB操作基础一、实验目的1、熟悉MATLAB的操作环境及基本操作方法。
2、掌握MATLAB的搜索路径及其设置方法。
3、熟悉MATLAB帮助信息的查阅方法。
二、实验内容1、先建立自己的工作目录，再将自己的工作目录设置到MATLAB搜索路径下，再试验用help命令能否查询到自己的工作目录。
2、在MATLAB环境下验证例1-1至1-4，并完成以下题目：（1）绘制右图所示图形（23、利用MATLAB的帮助功能分别查询inv，plot、max、round等函数的功能及用法。
4、在工作空间建立一个变量a ,同时在当前目录下建立一个M文件：a.m，试在命令窗口输入a，观察结果，并解释原因。
三、思考练习1、help命令和lookfor命令有什么区别？2、什么是工作空间？假定有变量A与B存在于工作空间中，如何用命令保存这两个变量？下次重新进入MATLAB后，又如何装载这两个变量？实验二MATLAB数值计算一、实验目的1、掌握MATLAB变量和数据操作2、掌握MATLAB矩阵及其操作3、掌握MATLAB矩阵运算二、实验内容1、求下列表达示的值（1）6(10.3424510)w-=+⨯（2）22tan()b ca eabcxb c aππ++-+=++，其中a=3.5 ,b=5 ,c=-9.8（3）21ln(2tz e t=+，其中213[]50.65it-=-2、已知1540783617A--⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，831253320B-⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦求下列表达式的值：（1）A+6B和2A B I-+(I为单位矩阵)（2）A*B、A.*B和B*A（3）A/B及B\A（4）[A,B] 和[A([1,3],:) ; B^2]3、建立一个均值为3，方差为1的10*10的正态分布随机矩阵，并将矩阵中大于0的元素置1，小于0的置0.4、当[34,,,,,,0]A NaN Inf Inf pi eps=--时，求函数all(A),any(A),isnan(A),isinf(A),isfinite(A)的值。
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。
