数值分析matlab实验
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实验报告课程名称:实验项目:数值分析解方程/解方程组专业班级:机械工程姓名:李奇学号:201820065实验室号:实验组号:实验时间:批阅时间:沈阳工业大学实验报告(适用计算机程序设计类)专业班级:机械工程学号:201820065 姓名:李奇实验名称:解方程(适用计算机程序设计类)专业班级:机械工程学号:201820065姓名:李奇实验步骤或程序:1、编写牛顿法M文件器-C:1U er s\l I q i\ D e & kto p ^newto n. m newton.m ;;+1 - 5*115 f r:2 -f-dnput「请输入T (s) = ?);3 -df-dif f Cf >:4 -x0-input 请输入J8代初值W ):5 _e=input『请输入根的邊差限于”);€ -N= input「请输入送代炖册):f k=l;S -'while (k^N)S -x«xO:1€ -adpQ-eval (f^/evnl (df};L1 -辻abs (rl-jcO) <e12 -fprintf ( x-%. 6f VdS代次数为:・ sl# k)13 -treafc14 -else15 - xO=xl;16 -k=h+l:L:-end1S -end1© -if k>=N2C -fprintf ('矢飯S〉21 -end2、调用newton.m文件,输入求解皿酉tonfx附件A 沈阳工业大学实验报告3、运行结果如下®>> nekton请输入芳(x)=cos 'XJi青输Xiiffi初値期丸请输入很的误差®e-10"-6诸输入迭代戻数限皓8K-0.517757迭代次数为:64、编写割线法M文件(1)子程序厲- &U齟「班li qi\DeskiopXfun.m® >1 \珂+ 11 fixncticn y = fun(x)2 —y = cos (x)-x*e?;p :(2)主程序iN 斎器-C;\U s-e r5\ 11 q i\D e^kt o peseta nt, m A secant.m | +1function 咒 = seeant (xO, xl, t ol)2 -if narcin < 103 -toL m 1. Oe-S:end生-5 —x = M0 - fun (M0) * (xO - x 1) / (fuiiGiO) - fun (xl)):5 -n = 1:nvliile (aJbs (x0—xl)、tel)聪(n <—10005i =3 -xl = xC;0 -x0 - X ;10 -x = xO - funtxO) * (xO - xl> / (-fun<xO) - funtxl)):11 -n = n H- 1;12 -Mid13 --n5、调用secant.m文件,输入方程静令厅窗口>> secant* Q, 0^ 1 &运行结果如下命零行窗口>)secant(0T 0.2hle-6)n ■s axis =0,5178沈阳工业大学实验报告(适用计算机程序设计类)专业班级:机械工程 _______ 学号:201820065 姓名:李奇实验名称:解方程组沈阳工业大学实验报告附件B(适用计算机程序设计类)专业班级:机械工程________ 学号:201820065 姓名:李奇实验步骤或程序:1、编写高斯消元法M文件/ 涓辑器-C; ;U sfir5\ I i q i\D e skto p\G a u 5sxia oq u. mGaussxi doqu.m :v +1□ -function ERA. RB, n, Xl^auss^iaoqu (A f b) ■U为亲数拒蹲,h为右端顶2 -> A b]:惭向增广拒阵3 -nr length^);%右湍】页b的维敎4 -触寸沁(A):9 _J?E=rwk(B);%熠广矩阵日的秩6 =if RE-RAM7 ―disp(h提示:@^]RA'=KB,所以此方程期无18')8 =return9 -end10 —if RA—RB11 -if RA==n12 -disp C握示:因対RA>RE=m所以址方琨组有唯一的筒J13 一X=seros(n, 1);14 - f or p»1: n- 115 -□fox h=p十1: n16 —-E(k,p)/B(p,pk Bgp: n+1) -B (k n p: n4-l) -m*B tp, p:ffin+1):17 一卜end18 —L end19 -WCl-n,rr+L) ;A=Btl :n1I n) ;X(n)=b (n)/ACn>n);20 - □for q-n-1.-1:121 一X (q) = (b(q)-snni(A(q, f n) *X fq+1; n)))/A(q. q):22 -end23 -else24 -disp(提尔:凶为RA・RBC%肋以此万程组戸尢好第貼J25 -end26 - end2、调用Gaussxiaoqu.m文件,输入方程组Qa js n i -a DQU11. hi耒定史匿教书左宝'A 0泊5+3,-a. 6,-3.-3, 4; 5.-2.1* 3+ 2, 4,-<r2.7厂二H -无-臨«-3. -S, 2. 3, S;4. Z, ~3,认0.-2];冲b=riOT. 15 <5. 72;&3,fx >> b)3、运行结果如下帚令行哥口©>> t ausE5tiaoqii(.i T b J料提示;因X]RA-RB-n,所以就方程组有唯一的解-11. DOOO 3. 00004. 60003.2000 '7.500011-00003.0000ans =0 0-7. 5000 -11. 0000工 OCOO0 3,2000 -7. 5000 71. QOS3. OCOO4、编写高斯列主元法M文件N 编辑器-C:\U ser&\l i qi\D es ktci p\ G a u ss. m Gauss.rn 兰+I function [RATRB,n,XJ =Causs(A, b) B= U b];n^length ;RA=rank(A);RB=rank(Bk •:增广拒阵F的秩为系数拒阵,b拘右端1页为熠广葩辟州右端陨b的錐数%系数矩辟3痢秩10 -11 -12 -13- 14-15-16—17 -13 -19 -20 -21 -22 -23 -24 --26 -27 -23 -29刃31-32-33-cha=RB-R^;if cha>0disp (?提示::因対RA上眼所以此方程组无斛')returnendif RA=REif RA—ndispC H示£园为RA^RE^n,所以此方翟组有唯一的解*)X=zeros(n, 1) :C=3eros(l,n+l'i :El for p»1:n-1r 1Y> j' = »ax (abs (D (p: n a p))): 町拱出刮中绝对值最大的教C-E 血:):B'Cj+p-l. : )=C;for k=p+l: n 中涓元in=B 'kTpl/E (p, p) . E (k?p: n+L)=E 'k3p a+l)-tii*E (p?p: n+1).endb=B(L;n,nvi): 1=B(1 :n, 1 :n) ;X (n) =b (u)/ A(n Pn): 牛回代for Q-n-1: -1:1endelsedisp(:示:因为RA・EB<n,所以肚方種组有无穷參輪)end5、调用Gauss.m文件,输入方程组*4MU ©>> &SUSE UL b)丰走史回顫或妻里* *>> A-:4. 5. 3.-5. 6.-3.-3. 4 5. -2, 1.3,2. 4. -6 ?, -4.-'. 2. -5. -f. 4 5.-5. -S. f.3.3 4. 2.-3. ■). 0. -21:>> b=[lCCl. L6 -;□. ~2 ^S. :.5^. 1 ;3.72]庭冲為5&运行结果如下命令行窗口Vi X =-11, 00003. 0000X =-7. 5000-1L00Q03. 0000K =3. 2000-7. 5000-11. 00003. 00004. 60003. 2000-7- 5000-11. 00003. 00007、编写LU分解法M文件厨解辑:器* C:\Users\Jiqi\D&5.ktop\LLJ.m @ LU.m +1 H function LU (A, b3Z -五,rC*si=e U) : S租抽化矩阵扎b, L和U3 -tTFlengthCb):4 ->eye(n) : M为n断单位時5 —U=z^xos(ii) : SUJ^jn 阶零方薛8 —if n^=mT =dispC^i 于“无选烘行LU分解J3 -return;9 -end10 - Qfor 吐和断n-1阶顺序主子式是否为霍11 一12 -dispC提示;矩阵占存在対誓的顺序主子式』无法进行LU分解’)13 -return:14 -else1516 -end17 - -tnd13 - IZIfer j-1 n 初的舉行-去的弟行19 - U(l.20 --end21 - Sfor i-2;n 亂的第一列詁的第一列22 -L(i, 1)-A(i.l)/U(L1):23 --end24 -[fcr k=2: tt25 -Utk. k: nJ -AOc, k: n)-L (k, 1: k-1) «U(1: k-1. k: n):弔逐行算出U的第T行SB -L(k+1: n, H-CAOt+lm,k)-l (k+1 n, l :k-l) *11(1:k-1, k) )/U血k):弔遛列尊出L的第27 -_ end23 -L ®输出L储陡29 -U 霭输出u矩阵|30 -:v'serosfn., 1): 备开册解肯理姐Usc・y31 -y<l)=b<l);32 -Hfor k=2:n33 -ytk)=fc (k)-su»(L (k, l:fc-l j *y(l:Jc-O);34 - end35 -y36 - xW-yW/Ufn, n):37 -7 for k=nt-l: -1: 133 -X (k) - (y ^k) 'SUQ (U (kk+1: n) *y (k+l: n))) /U (k, k):t39 -end40 -X8、调用LU.m文件,输入方程组命务E 口®»LL(A F b)未走丸因数或变聿*A* 0» A-14, 5. 3,-5, 6, -3,-3^ l f 3,2, 4.-S;2, -4.-7, 2,-5P-2. 4; 5P2+3r3 A. 2,-3,O.e,-2];» b=[l(10r ]6:-75. 72:98. 2:57,1:3. 72];fx» LUd9、运行结果如下1. oooo 00001. 2500 1. aooo 0000. 5000 0. 7622 1. 0000 001. 2500 1.1032 1. 0064 1.oooo01.05CO0. ?8170. 339S-X 1915 1.0000u =4, 0000乩3000 —5. 6000-3, 0000-3.40000-8. 7250 10. 2000 7. 7500 -3.760000-12. 1742—9+ 4069 2.1682000 6.9677 9. 214800 00 6. 1907y =1QC. 1500-200. 9200201. 2567-4S.舲99IS. 6722□□2.0549206, 8016 24, 622C -31. &345 3. 0000。
信号与系统MATLAB第一次实验报告一、实验目的1.熟悉MATLAB软件并会简单的使用运算和简单二维图的绘制。
2.学会运用MATLAB表示常用连续时间信号的方法3.观察并熟悉一些信号的波形和特性。
4.学会运用MATLAB进行连续信号时移、反折和尺度变换。
5.学会运用MATLAB进行连续时间微分、积分运算。
6.学会运用MATLAB进行连续信号相加、相乘运算。
7.学会运用MATLAB进行连续信号的奇偶分解。
二、实验任务将实验书中的例题和解析看懂,并在MATLAB软件中练习例题,最终将作业完成。
三、实验内容1.MATLAB软件基本运算入门。
1). MATLAB软件的数值计算:算数运算向量运算:1.向量元素要用”[ ]”括起来,元素之间可用空格、逗号分隔生成行向量,用分号分隔生成列向量。
2.x=x0:step:xn.其中x0位初始值,step表示步长或者增量,xn 为结束值。
矩阵运算:1.矩阵”[ ]”括起来;矩阵每一行的各个元素必须用”,”或者空格分开;矩阵的不同行之间必须用分号”;”或者ENTER分开。
2.矩阵的加法或者减法运算是将矩阵的对应元素分别进行加法或者减法的运算。
3.常用的点运算包括”.*”、”./”、”.\”、”.^”等等。
举例:计算一个函数并绘制出在对应区间上对应的值。
2).MATLAB软件的符号运算:定义符号变量的语句格式为”syms 变量名”2.MATLAB软件简单二维图形绘制1).函数y=f(x)关于变量x的曲线绘制用语:>>plot(x,y)2).输出多个图像表顺序:例如m和n表示在一个窗口中显示m行n列个图像,p表示第p个区域,表达为subplot(mnp)或者subplot(m,n,p)3).表示输出表格横轴纵轴表达范围:axis([xmax,xmin,ymax,ymin])4).标上横轴纵轴的字母:xlabel(‘x’),ylabel(‘y’)5).命名图像就在subplot写在同一行或者在下一个subplot前:title(‘……’)6).输出:grid on举例1:举例2:3.matlab程序流程控制1).for循环:for循环变量=初值:增量:终值循环体End2).while循环结构:while 逻辑表达式循环体End3).If分支:(单分支表达式)if 逻辑表达式程序模块End(多分支结构的语法格式)if 逻辑表达式1程序模块1Else if 逻辑表达式2程序模块2…else 程序模块nEnd4).switch分支结构Switch 表达式Case 常量1程序模块1Case 常量2程序模块2……Otherwise 程序模块nEnd4.典型信号的MATLAB表示1).实指数信号:y=k*exp(a*t)举例:2).正弦信号:y=k*sin(w*t+phi)3).复指数信号:举例:4).抽样信号5).矩形脉冲信号:y=square(t,DUTY) (width默认为1)6).三角波脉冲信号:y=tripuls(t,width,skew)(skew的取值在-1~+1之间,若skew取值为0则对称)周期三角波信号或锯齿波:Y=sawtooth(t,width)5.单位阶跃信号的MATLAB表示6.信号的时移、反折和尺度变换:Xl=fliplr(x)实现信号的反折7.连续时间信号的微分和积分运算1).连续时间信号的微分运算:语句格式:d iff(function,’variable’,n)Function:需要进行求导运算的函数,variable:求导运算的独立变量,n:求导阶数2).连续时间信号的积分运算:语句格式:int(function,’variable’,a,b)Function:被积函数variable:积分变量a:积分下限b:积分上限(a&b默认是不定积分)8.信号的相加与相乘运算9.信号的奇偶分解四、小结这一次实验让我能够教熟悉的使用这个软件,并且能够输入简单的语句并输出相应的结果和波形图,也在一定程度上巩固了c语言的一些语法。
实验报告课程名称:数值分析课题名称:比较算法专业:勘查技术与工程姓名:韩鹏洋班级:061132班完成日期:2015 年10 月11 日实验报告一、实验名称比较两种算法收敛性及复杂度二、实验目的(1)培养编程与上机调试能力(2)观察不同算法的差异(3)评估各算法稳定性三、实验要求利用matlab计算算法,并绘图观察收敛性。
四、实验原理利用泰勒展开式逼近函数值五、实验题目求ln 2的近似值六、实验步骤(1)写出ln(1+x)展开式(2)利用Matlab编程计算(3)最后结果分析七、实验整体流程图或算法八、程序及其运行结果clear all;ticn=1:100;s=0;for i=1:100s1=(-1).^(i-1)/i;s=s+s1;y(i)=s;endplot(n,y,'ro');tocclear all;ticn=1:50;s=0;for i=1:50s1=2*(1/3).^(2*i-1)/(2*i-1);s=s+s1;y(i)=s;endhold on;plot(n,y,'b-');toc运行结果:方法1时间已过0.369496 秒。
方法2时间已过0.025252 秒。
九、实验结果分析方法一趋近速度慢,复杂度100+100+(1+2+…+99)=5150 方法二趋近快,复杂度150+3+5+7+…+99=2499选用第二种方法更好十、实验体会。