(完整word版)matlab实验指导答案详解(非常详细正确)
实验一 MATLAB 工作环境熟悉及简单命令的执行
一、实验目的：熟悉MATLAB 的工作环境，学会使用MATLAB 进行一些简单的运算。 二、实验内容：MATLAB 的启动和退出，熟悉MATLAB 的桌面（Desktop ），包括菜单
（Menu ）、工具条 （Toolbar ）、命令窗口(Command Window)、历史命令窗口、工作
空间(Workspace)等；完成一些基本的矩阵操作；学习使用在线帮助系统。
三、实验步骤：
1、启动MATLAB ，熟悉MATLAB 的桌面。
2、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace 的变化，记录运算结果。 （1）（365-52?2-70）÷3 >>(365-52*2-70)/3 ans = 63.6667
（2）>>area=pi*2.5^2 area = 19.6350
（3）已知x=3，y=4，在MATLAB 中求z ：
()
2
3
2y x y x z -= >>x=3 >>y=4
>>z = x ^2 * y ^3 / (x - y) ^2 z = 576
（4）将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace 中察看m1在内存中占用的字节数。
m1=????
?
????
???11514412679810115133216 执行以下命令
>>m1 =[16 2 3 13 ; 5 11 10 8 ; 9 7 6 12 ; 4 14 15 1 ] >>m1( 2 , 3 ) ans = 10 >>m1( 11 ) ans = 6
>>m1( : , 3 ) ans =3 10 6 15
>>m1( 2 : 3 , 1 : 3 ) ans =5 11 10 9 7 6
>>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1) ans = 34
（5）执行命令>>help abs
查看函数abs 的用法及用途，计算abs( 3 + 4i ) （6）执行命令
>>x=0:0.1:6*pi; >>y=5*sin(x); >>plot(x,y)
（6）运行MATLAB 的演示程序，>>demo ，以便对MATLAB 有一个总体了解。
四、思考题
1、以下变量名是否合法？为什么？ （1）x2 合法
（2）3col 不合法，首字符是数字 （3）_row 不合法，首字符必须是字母
（4）for 不合法，for 为MATLAB 的保留关键字 2、求以下变量的值，并在MATLAB 中验证。 （1）a = 1 : 2 : 5 ;
a = 1 3 5 （2）
b = [ a' a' a' ] ;
b = 1 1 1 3 3 3 5 5 5 （3）
c = a + b ( 2 , : )
c =4 6 8
实验二 MATLAB 语言矩阵运算
一、实验目的：掌握基本的矩阵运算及常用的函数。 二、实验内容：
??????=654321a ??????-=531142b ??
??
?
?????-=201c ??????????=063258741d
1、下列运算是否合法，为什么？如合法，结果是多少？ (1) result1 = a' (2) result2 = a * b
不合法，两矩阵的内阶不相等。
(3) result3 = a + b (4) result4 = b * d
(5) result5 = [b ; c' ] * d (6) result6 = a . * b (7) result7 = a . / b (8) result8 = a . * c
不合法，两矩阵的维数不相等，点乘相求两矩阵的维数相同。
(9) result9 = a . \ b (10) result10 = a . ^2 (11) result11 = a ^2
不合法，a 矩阵不是方阵，方阵才能取平方。
(12) result12 = 2 . ^ a
以上运算的关键不是结果是多少，而是结果怎么得来的，比如result5 = [b ; c' ] * d ，要学会将其分解后去理解，可在命令窗口输入以下语句： >>c'
>>t=[b;c'] >>r5=t * d
2、用MATLAB 求下面的的方程组。
(1)????
?
???????-=??????????????????????
???----01741323151122231592127
4321x x x x A=[7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5;1,3,2,13] b=[4;7;-1;0] x=A\b
x = 0.4979 0.1445 0.0629 -0.0813
(2)???????=-++=--=-++=++5
6533332821
w z y x w y x w z y x z y x A=[1,1,1,0;1,2,1,-1;2,-1,0,-3;3,3,5,-6]
b=[1;8;3;5]
xyzw=inv(A)*b xyzw= 1.0000 5.0000 -5.0000 -2.0000
3、已知????
?
????
???----=1323151122231592127
A A=[7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5;1,3,2,13]
(1)求矩阵A 的秩(rank) >>rank(A)
(2)求矩阵A 的行列式(determinant) >>det(A)
(3)求矩阵A 的逆(inverse) >>inv(A)
(4)求矩阵A 的特征值及特征向量(eigenvalue and eigenvector) >>[v,d]=eig(A)
该题目要求大家学会使用MATLAT 的帮助系统，一是知道函数名，怎样查函数用法，二是不知道函数名，怎样查函数名及其用法。 4、关系运算与逻辑运算 已知a=20,b=-2,c=0,d=1
(1) r1 = a > b
(2) r2 = a > b & c > d (3) r3 = a == b* (-10) (4) r4 = ~b | c
r1 = 1，r2 = 0，r3 = 1，r4 = 0
三、思考题
10991010
10
22222++++==
---=∑ n n y ,求y=？（用format long g 查看y 的
值）
方法一： n=-10:1:10 format long g x=2 .^n y=sum(x)
方法二： y=0;
for t=-10:10 y=y+2^t; end y 方法三
y=0; t=-10 while t<=10 y=y+2^t; t=t+1; end y
实验三 选择结构程序设计及调试
一、实验目的：掌握利用if 、switch 语句编写选择结构程序，学会MATLAB 程序编辑、
运行及调试方法。
二、实验内容：
1、求分段函数的值。
??
???≥--<≤+-<-+=515
0650622
2x x x x x x x x x y
用if 语句实现，算出下列表中x 对应的y 值。
X -5 0 2 5 8 y
14
6
19
55
clc clear
x=-5 % x=input('请输入x 的值') if x<0
y=x^2+x-6; elseif x>=0&x<5
y=x^2-5*x+6;
else
y=x^2-x-1;
end
y
2、分别用if和swith语句实现，将百分制成绩转换为成绩等级A、B、C、D、E。其中[90~100]分为A，[80~90)分为B，[70~80)分为C，[60~70)分为D，60分以下为E。对超出百分制范围的成绩，给出错误提示信息。
clc
clear
s=input('请输入百分制成绩:');
if s<0|s>100
g='ERROR';
elseif s>=90&s<=100
g='A';
elseif s>=80&s<90
g='B';
elseif s>=70&s<80
g='C';
elseif s>=60&s<70
g='D';
else
g='E';
end
g
clc
clear
s=input('请输入百分制成绩:');
switch floor(s/10)
case 9
g='A';
case 8
g='B';
case 7
g='C';
case 6
g='D';
case num2cell(0:5)
g='E';
otherwise
if s==100
g='A';
g='ERROR';
end
end
g
3、程序的调试（参考P77）：在以上编写的程序中设置断点，控制程序单步运行，观察程序的执行及变量值的变化情况。
三、思考题
设计程序，产生两个两位随机整数，再输入一个运算符号，完成成两位数的加、减、乘、除四则运算，并显示相应的结果。
clc
clear
x1=10+floor(90*rand(1))
x2=10+floor(90*rand(1))
p=input('输入+-*/运算符:','s');
switch p
case '+'
y=x1+x2;
case '-'
y=x1-x2;
case '*'
y=x1*x2;
case '/'
y=x1/x2;
otherwise
y='error';
end
y
实验四循环结构程序设计及调试
一、实验目的：掌握MATLAB程序编辑、运行及调试方法。
二、实验内容：
1、启动MATLAB后，点击File|New|M-File，启动MATLAB的程序编辑及调试器
（Editor/Debugger），编辑以下程序，点击File|Save保存程序，注意文件名最好用英文字符。点击Debug|Run运行程序，在命令窗口查看运行结果，程序如有错误则改正。注：数论中一个有趣的题目：任意一个正整数，若为偶数，则用2除之，若为奇数，则与3相乘再加上1。重复此过程，最终得到的结果为1。如：
2→1
3→10→5→16→8→4→2→1
6→3→10→5→16→8→4→2→1
运行下面的程序，按程序提示输入n=1,2,3,5,7等数来验证这一结论。
%classic "3n+1" problem from number theory.
n=1 %n等于1,2,3,5,7等数
a=n;
if rem(n,2)==0 n=n/2; else
n=3*n+1; end a=[a,n]; end a
2、根据
2222213121116n
x ++++= ，当n 分别取100、1000、10000时，求x 的值
分别是多少？
clc clear y=0; n=100 for k=1:n
y=y+1/k^2; end
x=sqrt(6*y)
3、编程求满足∑=>m
i i 1
100002的最小m 值。 以下是三种方法及结果验证方法。
clc clear
sum_x=0; n=0;
while sum_x<=1e4 n=n+1; x=2^n;
sum_x=sum_x+x; end re1=n
sum_x=0; n=1;
while sum_x<=1e4 x=2^n;
sum_x=sum_x+x; n=n+1; end
re2=n-1
sum_x=0; n=1; while 1 x=2^n;
sum_x=sum_x+x; if sum_x>1e4 break ; end n=n+1; end re3=n
echo on
sum(2.^[1:12]) sum(2.^[1:13]) echo off
三、思考题
已知y 和t 的函数关系：!20/...!3/!2/1)(2032t t t t t y +++++=求
下面表格中与t 对应的y 值
t 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 y
clc clear y=1 t=1; f=1;
for n=1:20 f=f*n; y=y+t^n/f end y
实验五 函数的编写及调试
一、实验目的：掌握MATLAB 函数的编写及调试方法。 二、实验内容：
1、编写一个函数，计算下面函数的值，给出x 的值，调用该函数后，返回y 的值。
function [y]=myfun1(x)
??
???>+-≤<≤=3
,630,
0,sin )(x x x x x x x y
选择一些数据测试你编写的函数。 function [y]=myfun1(x) if x<=0
y=sin(x); elseif x<=3 y=x; else
y=-x+6; end
2、编写一个函数求向量中元素的平均值、最大值、最小值、均方根值。
function [m_x,max_x,min_x,rms_x]=myfun2(x)方均根值(Root
Mean Square)的计算公式为：
∑==
N
i i
x
N
rms 1
21
用下面数据测试你写的函数： （1）x=sin(0:0.01:6*pi)
（2）x=rand(1,200)，得到的x 为200个（0，1）之间均匀分布的随机数。 function [m_x,max_x,min_x,rms_x]=myfun2(x) % m_x=mean(x); % max_x=max(x); % min_x=min(x);
% rms_x=sqrt(sum(x.^2)/length(x)); N=length(x); sum_x=0; sum_x2=0; max_x=x(1); min_x=x(1); for k=1:N
sum_x=sum_x+x(k);
sum_x2=sum_x2+x(k)^2; if x(k)>max_x max_x=x(k); end
if x(k) m_x=sum_x/N; rms_x=sqrt(sum_x2/N); 3、编写一个函数，给出一个向量],,[21n x x x x =，生成如下范德蒙矩阵。 function [v]=myvander(x)??? ?? ?? ?????????---1 1211 2 2 22121 111 n n n n n n x x x x x x x x x 例如：>>v=myvander([2 3 4 5]) 得v= ????? ???????12564278251694543211 11 生成一些数据测试你写的函数。 function [v]=myvander(x) N=length(x); for k=1:N v(k,:)=x.^(k-1); end 三、思考题 编写程序，用如下迭代公式求 a ，a 的值分别为：3，17，113。迭代的终止条件为 5n 1n 10x x -+≤-，迭代初值0.1x 0=,迭代次数不超过100次。分别对迭代结果和 准确值进行比较，并统计迭代次数。 n n 1n 222x 2a 2x x a x x 2a x += ?+=?=+ clc clear a=input('请输入a='); x0=1; for n=1:100 x1=x0/2+a/(2*x0); if (abs(x1-x0)<=1e-5) break end x0=x1; end disp('sqrt(a)数值解为:') x1 disp('迭代次数:') n disp('sqrt(a)的准确解为:') sqrt(a) 请输入a=3 sqrt(a)数值解为: x1 = 1.7321 迭代次数:5 sqrt(a)的准确解为: ans = 1.7321 实验六 MATLAB 的绘图 1、在同一坐标系下绘制下面三个函数在t ∈[0，4π]的图象。 ) sin(41.0321t e y t y t y t -== =π t=0:1e-2:4*pi; y1=t; y2=sqrt(t); y3=4*pi*exp(-0.1*t).*sin(t); plot(t,y1,'r',t,y2,'g',t,y3,'b'); grid xlabel('t / s') ylabel('y1 y2 y3') legend('t','sqrt(t)','4*pi*exp(-0.1*t).*sin(t)'); 2、编写程序，选择合适的步距，绘制下面函数在区间[-6，6]中的图象。 ?? ???>+-≤<≤=3 ,630, 0,sin )(x x x x x x x y x=-6:0.1:6; % 设定自变量x 的取值范围 leng=length(x); % 计算向量x 的长度 for m=1:leng % 计算函数值 y(m)=myfun1(x(m)); end plot(x,y),grid %绘制函数曲线 xlabel('x'),ylabel('y') 3、用compass 函数画下面相量图 ua = 1 ; ub = cos(-2*pi/3)+sin(-2*pi/3)*i ; uc=cos(2*pi/3)+sin(2*pi/3)*i; compass([ua,ub,uc,ua-ub,ub-uc,uc-ua]) 0.5 1 1.5 2 30 21060 240 90 270 120 300 150330 1800 4、三维空间曲线绘制z=0:0.1:4*pi; x=cos(z); y=sin(z); plot3(x,y,z) 5、用mesh 或surf 函数，绘制下面方程所表示的三维空间曲面，x 和y 的取值范围设为[-3，3]。 10 102 2y x z +-= [x,y]=meshgrid(-3:0.5:3) z=-x.*x/10+y.*y/10; mesh(x,y,z); figure surfc(x,y,z); 附:画抛物面10 102 2y x z += theta=linspace(0,2*pi,60) R=linspace(0,5,20); X1=R'*cos(theta); Y1=R'*sin(theta); Z1=X1.*X1/10+Y1.*Y1/10; mesh(X1,Y1,Z1) axis square 三、思考题 用对分法求解方程x e x sin 2=-在[0，1]内的解，并验证，在程序中统计出对分次 数。 提示：先将原方程转化成 0sin 2)(=-=-x e x f x 的形式。 对分法的基本思想是：一个一元方程f(x)=0，若f(x1)*f(x2)<0，则在[x1,x2]区间内有实数解。取该区间的中点xm=(x1+x2)/2，判定f(x1)和f(x2)二者中哪一个与f(xm)异号，若f(x1)*f(xm)<0，则解存在的区间缩小为[x1,xm]，否则解存在的区间缩小为[xm,x2]。重复这样的步骤，直到区间的长度小于一个可以接受的小数（比如1e-10）,则认为中点即是原方程的解。 clc clear x1=0;x2=1; len=x2-x1; n=0; while len>1e-10 y1=2*exp(-x1)-sin(x1); y2=2*exp(-x2)-sin(x2); xm=(x1+x2)/2; ym=2*exp(-xm)-sin(xm); if y1*ym<0 x2=xm; elseif y2*ym<0 x1=xm; end len=x2-x1; n=n+1; end format long xm,ym,n 实验七 MATLAB 数值运算 一、实验目的：掌握MATLAB 常用的数值运算函数。 二、实验内容： 1、求代数方程012927432 3 4 5 =+++++x x x x x 的5个根，并将其用星号（*）标记在复平面图上。（用roots 和plot 函数）。 p=[3 4 7 2 9 12]; r=roots(p) plot(r,'*'); grid xlabel('Real Axis') ylabel('Imag Axis') r = -0.8612 + 1.4377i -0.8612 - 1.4377i 0.6737 + 1.0159i 0.6737 - 1.0159i -0.9583 -1 -0.5 00.5 1 -1.5 -1-0.500.5 11.5Real Axis I m a g A x i s 2、求代数方程015=-x 的5个根，并将其用星号（*）标记在复平面图上。（用roots 和 plot 函数）。 p=[1 0 0 0 0 -1]; r=roots(p) plot(r,'*'); axis equal grid 3、求下面函数在[0.5,4]区间内的过零点。（用fzero 函） x x x x x x x f 1 )cos(5)sin(2)(23+ +-= fplot('x^3-2*x^2*sin(x)+5*x*cos(x)+1/x',[0.5,4]) x1=fzero('x^3-2*x^2*sin(x)+5*x*cos(x)+1/x',[0.5,2]) x2=fzero('x^3-2*x^2*sin(x)+5*x*cos(x)+1/x',[2,4]) x1 = 1.5117 x2 = 2.6095 1234 -20 02040 6080x y 4、 已知R=50欧姆，U=4V ，二极管D 正向电流与电压的关系为： ??? ? ??-=1KT q U s d d e I I 其中： U d 为二极管正向电压 I s 为反向饱合电流，取10-12A K 为玻尔茨曼常数，1.38*10-23 T 为绝对温度，取300开尔文（27摄氏度） q 为电子电荷1.6*10-19C 求此电路中的电流I d 和二极管正向电压U d （要求用fsolve 函数求解） R=50;U=4;Is=1e-12;K=1.38e-23;T=300;q=1.6e-19; %Ud+Id*R-U=0; %Id-Is*exp(Ud*q/(K*T)-1)=0; Ud=0:0.01:0.7; Id=Is*exp(Ud*q/(K*T)-1); Ud1=0:0.01:4; Id1=(U-Ud1)/R plot(Ud,1000*Id,'r') hold on plot(Ud1,1000*Id1,'b') grid hold off legend('二极管伏安特性','负载线') x=fsolve(@UdId,[1 0.05]) function f=UdId(x) R=50;U=4;Is=1e-12;K=1.38e-23;T=300;q=1.6e-19; Ud=x(1);Id=x(2); f=[Ud+Id*R-U Id-Is*exp(Ud*q/(K*T)-1)]; x = 0.6707 0.0666 Ud Id 5、实验数据处理：已知某压力传感器的测试数据如下表 p 0.0 1.1 2.1 2.8 4.2 5.0 6.1 6.9 8.1 9.0 9.9 u 10 11 13 14 17 18 22 24 29 34 39 p 为压力值，u 为电压值，试用多项式d cp bp ap p u +++=23) (来拟合其特 性函数，求出a,b,c,d ，并把拟合曲线和各个测试数据点画在同一幅图上。 p=[0.0 1.1 2.1 2.8 4.2 5.0 6.1 6.9 8.1 9.0 9.9]; u=[10 11 13 14 17 18 22 24 29 34 39]; plot(p,u,'r+') abcd=polyfit(p,u,3) p1=0:0.1:10; u1=polyval(abcd,p1); hold on plot(p1,u1,'b'); grid hold off axis([-1 11 8 41]); xlabel('p'); ylabel('u'); legend('p-u','u(p)=a*p^3+b*p^2+c*p+d',2) 2 4 6 8 10 10 15 20 25 30 35 40 p u p-u u(p)=a*p 3+b*p 2+c*p+d 实验八 MATLAB 应用 1、用Simulink 求解下图所示电路0~100微秒内的响应。已知R=6*10-4 欧，C=1700微法，L=6*10-9享，u c (0)=15kV 。 02 =++i dt di RC dt i d LC ?????? ?-=-=) (11Ri u L dt di i C dt du c c ??? ? ? ? ??? -==-=??Ri u u d u L t i d i C t u c L t L t c 00)(1)()(1)(ξ ξξξ S c o p e 1 S c o p e 1 s I n t e g r a t o 1 s I n t e g r a t o R G a i n 2 1/L G a i n 1 -1/C G a i n UL i i Uc Uc ● 模块参数设置: Integrator1的Initial condition:15kV 在命令窗口为R,L,C 赋值。 ● 仿真参数设置如下： Start time:0 Stop time:100e-6 Solver Type:Variable-step Solver:ode45 Max step size:1e-7 Min step size:auto Initial step size:auto Relative tolerance:1e-3 Absolute tolerance:1e-6 实验四 MATLAB 数值运算 一、实验目的：掌握MATLAB 常用的数值运算函数。 二、实验内容： 1、求代数方程012927432 3 4 5 =+++++x x x x x p=[3 4 7 2 9 12] roots(p) ans = -0.8612 + 1.4377i -0.8612 - 1.4377i 0.6737 + 1.0159i 0.6737 - 1.0159i -0.9583 2、求代数方程015=-x p2=[1 0 0 0 0 -1] roots(p2) ans = -0.8090 + 0.5878i -0.8090 - 0.5878i 0.3090 + 0.9511i 0.3090 - 0.9511i 1.0000 3、求函数)x x x x x x x f 1 )cos(5)sin(2)(23+ +-=在[0.5,4]区间内的过零点。 fplot('x^3-2*x^2*sin(x)+5*x*cos(x)+1/x',[0.5,4]) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.54 -1001020304050607080 fzero('x^3-2*x^2*sin(x)+5*x*cos(x)+1/x',[0.5,2]) fzero('x^3-2*x^2*sin(x)+5*x*cos(x)+1/x',[2,4]) x1 = 1.5117 x2 = 2.6095 4、 已知R=50欧姆，U=4V ，二极管D 正向电流与电压的关系为： ??? ? ??-=1KT q U s d d e I I 其中： U d 为二极管正向电压 I s 为反向饱合电流，取10-12A K 为玻尔茨曼常数，1.38*10-23 T 为绝对温度，取300开尔文（27摄氏度） q 为电子电荷1.6*10-19C 求此电路中的电流I d 和二极管正向电压U d 解:列电路方程: ?????=-+=-??? ? ?-0 *01U U R I e I I d d KT q U s d d (1)估计解的位置 R=50;U=4;Is=1e-12;K=1.38e-23;T=300;q=1.6e-19; %Ud+Id*R-U=0; %Id-Is*exp(Ud*q/(K*T)-1)=0; Ud=0:0.01:0.7; Id=Is*exp(Ud*q/(K*T)-1); Ud1=0:0.01:4; Id1=(U-Ud1)/R plot(Ud,1000*Id,'r') hold on plot(Ud1,1000*Id1,'b') grid hold off Matlab上机实验答案 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。 >> z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2)) z1 = >> x=[2 1+2i; 5]; >> z2=1/2*log(x+sqrt(1+x^2)) z2 = - + + - >> a=::; >> z3=(exp.*a)-exp.*a))./2.*sin(a++log(+a)./2) (>> z33=(exp*a)-exp*a))/2.*sin(a++log(+a)/2)可以验证z3==z33，是否都为1） z3 = Columns 1 through 5 + + + + + Columns 6 through 10 + + + + + Columns 11 through 15 + + + + + Columns 16 through 20 + + + + + Columns 21 through 25 + + + + + Columns 26 through 30 + + + + + Columns 31 through 35 + + + + + Columns 36 through 40 + + + + + Columns 41 through 45 + + + + + Columns 46 through 50 + + + + + Columns 51 through 55 + + + + + Columns 56 through 60 + + + + + Column 61 + (4) 2 2 4 2 01 112 2123 t t z t t t t t ?≤< ? =-≤< ? ?-+≤< ? ，其中t=0:: >> t=0::; >> z4=(t>=0&t<1).*(t.^2)+(t>=1&t<2).*(t.^2-1)+(t>=2&t<3).*(t.^ 2-2.*t+1) z4 = MATLAB全部实验及答案 实验一、MATLAB基本操作 实验内容及步骤 4、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？ A*B就是线代里面的矩阵相乘 A.*B是对应位置的元素相乘（3）设a=10，b=20；求i=a/b=0.5与j=a\b=2？ （4）设a=[1 -2 3;4 5 -4;5 -6 7] 请设计出程序，分别找出小于0的矩阵元素及其位置（单下标、全 下标的形式），并将其单下标转换成全下标。 clear,clc a=[1 -2 3;4 5 -4;5 -6 7]; [x,y]=find(a<0); c=[]; for i=1:length(x) c(i,1)=a(x(i),y(i)); c(i,2)=x(i); c(i,3)=y(i); c(i,4)=(y(i)-1)*size(a,2)+x(i); end c （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？前面那 个是虚数矩阵，后面那个出错 （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=？ a^2= 22 16 16 25 26 23 26 24 28 a.^2= 1 4 9 9 16 4 25 4 9 （7）有一段指令如下，请思考并说明运行结果及其原因 clear X=[1 2;8 9;3 6]; X( : ) 转化为列向量 （8）使用三元组方法，创建下列稀疏矩阵 2 0 8 0 0 0 0 1 0 4 0 0 6 0 0 0 方法一： clear,clc 实验五 1、编写程序，该程序在同一窗口中绘制函数在 []0,2π之间的正弦曲线和余弦曲线，步长 为200/π，线宽为2个象素，正弦曲线设置为蓝色实线，余弦曲线颜色设置为红色虚线，两条曲线交点处，用红色星号标记并标注sin(x)=cos(x)；通过函数方式在生成的图形中添加注释，至少应包括：标题，文本注释，图例和坐标轴标注。%x=linspace(0,2*pi,1000);x=[0:pi/200:2*pi]sinx =sin(x);cosx =cos(x); k=find(abs(sinx-cosx)<1e-2);x1=x(k); plot(x,sinx,'LineWidth',2) hold on ,plot(x,cosx,'r:','LineWidth',2)hold on ,plot(x1,sin(x1),'r*')xlabel('x:(0-2\pi)'); ylabel('y:sin(x)/cos(x)'); title('正弦-余弦曲线'); text(x1+0.1,sin(x1),'sin(x)=cos(x)');legend('sin(x)','cos(x)'); 1 2 34 5 6 7 x:(0-2π) y :s i n (x )/c o s (x ) 正弦-余弦曲线 2、绘制图像：双曲抛物面：22 x y z =- ，1616x -<<，44y -<<，并对绘制的双曲抛物面尝试进行视点控制。 [X,Y]=meshgrid(-16:0.4:16,-4:0.1:4);Z =X.^2/16-Y.^2/4; subplot(1,3,1),plot3(X,Y,Z),view(0,180),title('azimuth =0,elevation =180'); subplot(1,3,2),plot3(X,Y,Z),view(-37.5,-30),title('azimuth = 实验五分支结构程序设计 实验内容 （1）从键盘输入一个数，将它反向输出，例如输入693，输出为396 >> clear >> format long g s=input('s=') n=fix(log10(s)); A=0; for i=1:n a=fix(s/10^n); x=fix(mod(s,10^i)/10.^(i-1)); A=A+x*10^(n+1-i); end A+a s=693 s = 693 ans = 396 （2）输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A，B，C，D，E其中90-100位A，80-89为B，70-79为C，60-69为D，60以下为E 1）分别用if语句和switch语句实现 2）输入百分制成绩后要判断成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息 If语句 >> a=input('输入成绩') if a>=90&a<=100 disp('A 成绩合理'); elseif a>=80&a<90 disp('B 成绩合理'); elseif a>=70&a<80 disp('C 成绩合理'); elseif a>=60&a<70 disp('D 成绩合理'); elseif a<60 disp('E 成绩合理'); else disp('成绩错误') end 输入成绩98 a = 98 A 成绩合理 >> a=input('输入成绩') if a>=90&a<=100 disp('A 成绩合理'); elseif a>=80&a<90 disp('B 成绩合理'); elseif a>=70&a<80 disp('C 成绩合理'); elseif a>=60&a<70 disp('D 成绩合理'); elseif a<60 disp('E 成绩合理'); else disp('成绩错误') end 输入成绩148 a = 148 成绩错误 switch语句 >> a=input('输入成绩') switch a; case num2cell(0:59) disp('E 成绩合理'); case num2cell(60:69) disp('D 成绩合理'); case num2cell(70:79) disp('C 成绩合理'); case num2cell(80:89) disp('B 成绩合理'); case num2cell(90:100) disp('A 成绩合理'); otherwise disp('成绩错误'); end 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) 012 2sin 851z e =+ (2) 21ln(2 z x =，其中2 120.45 5i x +??=? ?-?? (3) 0.30.330.3sin(0.3)ln , 3.0, 2.9,,2.9,3.022 a a e e a z a a --+= ++=--L (4) 22 42011 122123t t z t t t t t ?≤ 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22 E R RS A O S +?? =???? 。 解: M 文件如下； 5. 下面是一个线性方程组： 1 231 1 12340.951110.673450.5211145 6x x x ?? ??????????????=??? ?????????????????? ? ch = 123d4e56g9 (1) 求方程的解。 (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： 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=-5.0,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0时的y 值。 解：M 文件如下： 实验5 Matlab 程序设计1 实验目的： 1、 掌握建立和执行M 文件的方法； 2、 掌握实现选择结构的方法； 3、 掌握实现循环结构的方法。 实验内容： 1. 从键盘输入一个4位整数，按如下规则加密后输出。加密规则：每位数字都加上7，然 后用和除以10的余数取代该数字；再把第一位与第三位交换，第二位与第四位交换。 2. 求分段函数的值。 ,x x x x y x x x x x x x ?+- <≠-?=-+ ≤<≠≠??-- ?2226035605231且且及其他 用if 语句实现，分别输出x=-5,-3,0,1,2,2.5,3,5时的y 值。请输入x 的值 x=input('请输入x 的值'); if x<0&x~=-3 y=x*x+x-6; elseif 0<=x&x<5&x~=2&x~=3 y=x*x-5*x+6; else y=x*x-x-1; end y second 请输入x的值-5 y = 14 second 请输入x的值-3 y = 11 >> second 请输入x的值0 y = 6 >> second 请输入x的值1 y = 2 >> second 请输入x的值2 y = 1 >> second 请输入x的值2.5 y = -0.2500 >> second 请输入x的值3 5 >> second 请输入x的值5 y = 19 >> 3.输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A、B、C、D、E，其中90~100分为A，80~89 分为B，70~79分为C，60~69分为D，60分以下为E。 要求： （1）分别用if语句和swich语句实现。 （2）grade=input('input grade:'); （3）if grade<=100&grade>=90 （4）level='A'; （5）elseif grade<=89&grade>80 （6）level='B'; （7）elseif 70<=grade&grade<=79 实验一Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、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； 解：sqrt Square root Syntax B = sqrt(X) Description B = sqrt(X) returns the square root of each element of the array X. For the elements of X that are negative or complex, sqrt(X) produces complex results. Remarks See sqrtm for the matrix square root. Examples sqrt((-2:2)') ans = 0 + 1.4142i 0 + 1.0000i 1.0000 1.4142 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B 解：A=[1 2;3 4 ]; B=[5 5;7 8 ]; 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 解：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 1、求以下变量的值，并在MATLAB中验证。( 1 ) a = 1 : 2 : 5 a = 1 3 5 ( 2 ) b = [ a' , a' , a' ；a ] b = 1 1 1 3 3 3 5 5 5 1 3 5 ( 3 ) c = a + b ( 2 , : ) c = 4 6 8 2、下列运算是否合法，为什么？如合法， 结果是多少？ >> result2=a*b Error using * Inner matrix dimensions must agree. >> result3=a+b result3 = 3 6 2 5 8 11 >> result4=b*d result4 = 31 22 22 40 49 13 >> result5=[b;c']*d result5 = 31 22 22 40 49 13 -5 -8 7 >> result6=a.*b result6 = 2 8 -3 4 1 5 30 >> result7=a./b result7 = 0.5000 0.5000 -3.0000 4.0000 1.6667 1.2000>> result8=a.c Attempt to reference field of non-structure array. >> result9=a.\b result9 = 2.0000 2.0000 -0.3333 0.2500 0.6000 0.8333 >> result10=a.^2 result10 = 1 4 9 16 25 36 >> result11=2.^a result11 = 2 4 8 16 32 64 3、用MATLAB求解下面的的方程组。 (1) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - - - 1 7 4 13 2 3 1 5 11 2 2 2 3 15 9 2 1 2 7 4 3 2 1 x x x x >> A=[7 2 1 -2;9 15 3 -2;-2 -2 11 5;1 3 2 13] >> B=[4 7 -1 0] >> B=B' >> x=inv(A)*B (2) ? ? ? ? ? ? ? = - + + = - - = - + + = + + 5 6 5 3 3 3 3 2 8 2 1 w z y x w y x w z y x z y x >> A1=[1 1 1 0;1 2 1 -1;2 -1 0 -3;3 3 5 -6] >> B2=[1;8;3;5] >> x2=inv(A1)*B2 4、已知 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - - - = 13 2 3 1 5 11 2 2 2 3 15 9 2 1 2 7 A 实验二 习题 1、 矩阵Y= ???? ? ???? ???3472123100451150425 ，给出元素1的全下标和单下标，并用函数练习全下标和单下标的转换，求出元素100的存储位置。取出子矩阵?? ? ? ??21301，并求该矩阵的维数。 解：命令为： Y=[5,2,4;0,15,1;45,100,23;21,47,3] Y(2,3) Y(10) sub2ind([4 3],2,3) [i,j]=ind2sub([4 3],10) find(Y==100) sub2ind([4 3],3,2) B=Y(2:2:4,3:-2:1) 或 B=Y([2 4],[3 1]) [m n]=size(Y) 2、 建立一个数值范围为0—100内4*5的整数随机矩阵。 求出大于50的元素的位置。 解：命令为： G=int8(100*rand(4,5)) find(G>50) 3、 已知矩阵A=[1 0 -1 ；2 4 1； -2 0 5]，B=[0 -1 0；2 1 3；1 1 2] 求2A+B 、A 2-3B 、A*B 、B*A 、A .*B ，A/B 、A\B 解：命令为： A=[1 0 -1 ；2 4 1； -2 0 5] B=[0 -1 0；2 1 3；1 1 2] E=2*A+B F=A^2-3*B G=A*B H=B*A I=A.*B J=A/B K=A\B 4、 利用函数产生3*4阶单位矩阵和全部元素都为8的 4*4阶矩阵，并计算两者的乘积。 解：命令为： A=eye(3,4) B=8*ones(4) C=A*B 5、 创建矩阵a=????? ???????------7023021.5003.120498601 ,取出其前两列构成的矩阵b ，取出前两行构成矩阵c ，转置矩阵b 构成矩阵d ，计算a*b 、c MATLAB实验报告 学院：光电学院 班级：073-1 姓名：刘颖 学号：200713503117 实验五 函数文件 1.定义一个函数文件，求给定复数的指数、对数、正弦和余弦，并在命令文件中调用该函数文件。 程序设计： function [e ln s c]=num(x) e=exp(x) ln=log(x) s=sin(x) c=cos(x) end 运行结果： >> num(5i) e = 0.2837 - 0.9589i ln = 1.6094 + 1.5708i s = 0 +74.2032i c = 74.2099 ans = 0.2837 - 0.9589i 2.一物理系统可用下列方程组来表示: ??? ? ??? ???????= ?????? ??? ??? ???????????? ??----g g m m N N a a m m m m 2121212 111001cos 0 0sin 00cos 0 sin 0sin cos θ θθ θθθ 从键盘输入 m 1 、 m 2 和θ的值，求 N a a 121、、和 N 2 的值。其中g 取9.8，输入θ时以角度为单位。 程序设计： 函数文件in.m: function [a1,a2,N1,N2]=in(m1,m2,t) g=9.8; A=[m1*cos(t) -m1 -sin(t) 0;m1*sin(t) 0 cos(t) 0;0 m2 -sin(t) 0;0 0 -cos(t) 1]; C=[0;m1*g;0;m2*g]; B=inv(A)*C; a1=B(1); a2=B(2); N1=B(3); N2=B(4); end 调用in.m 的命令文件： >> m1=1;m2=2;t=30*pi/180; >> [a1,a2,N1,N2]=in(m1,m2,t) 运行结果： a1 = 6.5333 a2 = 1.8860 N1 = 7.5440 N2 = 26.1333 4.设 f(x)= 01 .01 1 .01 ) 3() 2(4 2 +++--x x ， 编写一个MATLAB 函数文件fx.m ，使得调用f(x)时，x 可用矩阵代入，得出的f(x)为同阶矩阵。 程序设计： 函数文件fx.m: function A=fx(x) A=1./((x-2).^2+0.1)+1./(((x-3).^4)+0.01) end 调用fx.m 的命令文件： >> A=fx([1 2;2 3;4 3]) 运行结果: A = 0.9716 10.9901 10.9901 100.9091 1.2340 100.9091 5.已知y= ) 20()30() 40(f f f + （1）当f(n)=n+10ln(n 2+5)时，求y 的值。 实验四GUI 设计专业 学号姓名成绩电气工程及其自 动化201409140305 杨诚1.创建GUI 绘制方程c bx ax y ++=2图形，需要显示绘图结果的坐标系窗口，还能够输入 a ， b ， c 的值和x 取值范围（最大值和最小值）。 回调函数的编写： a=str2num(get(handles.edit1,'String'));b=str2num(get(handles.edit2,'String'));c=str2num(get(handles.edit3,'String'));xmin=str2num(get(handles.edit4,'String'));xmax=str2num(get(handles.edit5,'String'));x=xmin:0.1:xmax;y=a*x.^2+b*x+c;plot(x,y); 设计的运行界面截图： 2.设计一个GUI，完成画出y=sin(x)、y=cos(x)和y=x 3.的波形图。回调函数的编写： x=-5:0.1:5 plot(x,sin(x)) x=-5:0.1:5 plot(x,cos(x)) x=-5:0.1:5 y=x.^3 plot(x,y) 设计的运行界面截图： 3.创建一个GUI，含有下拉菜单，下拉菜单中有背景颜色选择。回调函数的编写： yanse=get(handles.popupmenu1,'value'); switch yanse case1 set(gcf,'color','r'); case2 set(gcf,'color','y'); case3 set(gcf,'color','g'); end 设计的运行界面截图： MATLAB工具软件实验(1) （1）生成一个4×4的随机矩阵，求该矩阵的特征值和特征向量。程序： A=rand(4) [L,D]=eig(A) 结果： A = 0.9501 0.8913 0.8214 0.9218 0.2311 0.7621 0.4447 0.7382 0.6068 0.4565 0.6154 0.1763 0.4860 0.0185 0.7919 0.4057 L = -0.7412 -0.2729 - 0.1338i -0.2729 + 0.1338i -0.5413 -0.3955 -0.2609 - 0.4421i -0.2609 + 0.4421i 0.5416 -0.4062 -0.0833 + 0.4672i -0.0833 - 0.4672i 0.4276 -0.3595 0.6472 0.6472 -0.4804 D = 2.3230 0 0 0 0 0.0914 + 0.4586i 0 0 0 0 0.0914 - 0.4586i 0 0 0 0 0.2275 （2）给出一系列的a值，采用函数 22 22 1 25 x y a a += - 画一组椭圆。 程序： a=0.5:0.5:4.5; % a的绝对值不能大于5 t=[0:pi/50:2*pi]'; % 用参数t表示椭圆方程 X=cos(t)*a; Y=sin(t)*sqrt(25-a.^2); plot(X,Y) 结果： （3）X=[9,2,-3,-6,7,-2,1,7,4,-6,8,4,0,-2], （a）写出计算其负元素个数的程序。程序： X=[9,2,-3,-6,7,-2,1,7,4,-6,8,4,0,-2]; L=X<0; A=sum(L) 结果： A = 实验五、选择与循环结构 一、实验目的： 1、 掌握建立和执行M 文件的方法。 2、 掌握利用if 语句实现选择结构的方法。 3、 掌握利用switch 语句实现多分支选择结构的方法。 4、 掌握try 语句的使用。 5、 掌握利用for 语句实现循环结构的方法。 6、 掌握利用while 语句实现循环结构的方法。 7、 熟悉利用向量运算来代替循环的操作方法。 二、实验内容： 1、 列分段函数的值。 ?? ???--≠≠<≤+--≠<-+=其他且且,632,100,6530,6222x x x x x x x x x x x y 要求： (1) 用if 语句实现，分别输出x =-0.5,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0时的y 值。 提示：x 的值从键盘输入，可以是向量。 %homework_5_1_1.m x=input('请输入x 的值：x='); if (x<0 & x~=-3) y= x.*x + x - 6 elseif (x>=0 & x<10 & x~=2 & x~=3) y=x.*x-5.*x+6 else y=x.*x-x-6 end >> homework_5_1 请输入x 的值：x=[-0.5 -3.0 1.0 2.0 2.5 3.0 5.0] y = -5.2500 6.0000 -6.0000 -4.0000 -2.2500 0 14.0000 (2) 用逻辑表达式实现上述函数。 %homework_5_1_2.m x=input('请输入x 的值：x=') y=(x<0 & x~=-3).*(x.*x+x-6)... +(x>=0 & x<10 &x~=2 &x~=3).*(x.*x-5.*x+6)... +(x>=10 | x==-3 | x==3 | x==2).*(x.*x-x-6) >> homework_5_1_2 请输入x=[-0.5 -3.0 1.0 2.0 2.5 3.0 5.0] x = -0.5000 -3.0000 1.0000 2.0000 2.5000 3.0000 5.0000 y = -6.2500 6.0000 2.0000 -4.0000 -0.2500 0 6.0000 一熟悉Matlab工作环境 1、熟悉Matlab的5个基本窗口 思考题： （1）变量如何声明，变量名须遵守什么规则、是否区分大小写。 答：变量一般不需事先对变量的数据类型进行声明，系统会依据变量被赋值的类型自动进行类型识别，也就是说变量可以直接赋值而不用提前声明。变量名要遵守以下几条规则：?变量名必须以字母开头，只能由字母、数字或下划线组成。 ?变量名区分大小写。 ?变量名不能超过63个字符。 ?关键字不能作为变量名。 ?最好不要用特殊常量作为变量名。 （2）试说明分号、逗号、冒号的用法。 分号：分隔不想显示计算结果的各语句；矩阵行与行的分隔符。 逗号：分隔欲显示计算结果的各语句；变量分隔符；矩阵一行中各元素间的分隔符。 冒号：用于生成一维数值数组；表示一维数组的全部元素或多维数组某一维的全部元素。 （3）linspace（）称为“线性等分”函数，说明它的用法。 LINSPACE Linearly spaced vector. 线性等分函数 LINSPACE(X1, X2) generates a row vector of 100 linearly equally spaced points between X1 and X2. 以X1为首元素，X2为末元素平均生成100个元素的行向量。 LINSPACE(X1, X2, N) generates N points between X1 and X2. For N < 2, LINSPACE returns X2. 以X1为首元素，X2为末元素平均生成n个元素的行向量。如果n＜2，返回X2。 Class support for inputs X1,X2: float: double, single 数据类型：单精度、双精度浮点型。 （4）说明函数ones（）、zeros（）、eye（）的用法。 ones（）生成全1矩阵。 zeros（）生成全0矩阵。 eye（）生成单位矩阵。 2、Matlab的数值显示格式 实验二一维二维数组的创建和寻访 一、实验目的 1、掌握一维数组、二维数组创建和寻访的几种方法。 2、区别数组运算和矩阵运算的差别。 3、熟悉执行数组运算的常用数组操作函数。 4、掌握数组运算中的关系和逻辑操作及常用的关系、逻辑函数。 5、掌握“非数”、“空”数组在MA TLAB中的应用。 二、实验主要仪器与设备 装配有MA TLAB7.6软件的计算机 三、预习要求 做实验前必须认真复习第三章MATLAB的数值数组及向量化运算功能。 四、实验内容及实验步骤 1、一维数组的创建方法有哪几种？举例说明。 答：一维数组的创建方法有： ①递增/递减型一维数组的创建：冒号生成法：x=a：inc：b 线性（或对数）定点法：x=linspace(a,b,n)，x=logspace(a,b,n) ②逐个元素输入法：如x=[0.1，sin(pi/5)，-exp(-3)，-2*pi] ③运用MA TLAB函数生成法：例ones，rand等。 2、输入以下指令，并写出运行结果。本例演示：数组元素及子数组的各种标识和寻访格式；冒号的使用；end的作用。 A=zeros(2,6) %创建(2×6)的全零数组 A(:)=1:12 %赋值号左边：单下标寻访(2×6) 数组A的全部12个元素 %赋值号右边：拥有12个元素的一维数组 A(2,4) %双下标：A数组的第2行第4列元素 A(8) %单下标：数组A的第8个元素 A(: , [1,3]) %双下标：显示A的“第1列和第3列上全部行的元素” A([1, 2, 5, 6]') %单下标：把A数组第1,2,5,6个元素排成列向量 A(: , 4:end) %双下标：显示A的“从第4起到最后一列上全部行的元素” %在此end用于“列标识”，它表示“最后一列” A(2,1:2:5)=[-1, -3, -5] %把右边的3个数分别赋向A数组第2行的第1,3,5个元素位置 B=A([1, 2, 2, 2], [1, 3, 5]) %取A数组的1,3,5列的第1行元素作为B的第1行 %取A数组的1,3,5列的第2行分别作为B的第2,3,4行 L=A<3 %产生与A维数相同的“0，1”逻辑数组 A(L)=NaN %把逻辑1标识的位置上的元素赋为“非数” 运行结果： A = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 实验三MATLAB的基本绘图方法 一、实验目的 1．二维平面图形的绘制 2．三维立体图形的绘制 3．隐函数作图 二、实验地点：A404 三、实验日期： 四、实验内容 （一）二维平面图形的绘制 1、Plot的使用方法介绍 plot 是绘制二维图形的最基本函数，它是针对向量或矩阵的列来绘制曲线的。也就是说，使用plot 函数之前，必须首先定义好曲线上每一点的x 及y 坐标，常用格式为：（1）plot(x) 当x 为一向量时，以x 元素的值为纵坐标，x 的序号为横坐标值绘制 曲线。当x 为一实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线，当x 为m×n 矩阵时，就由n 条曲线。 （2）plot(x,y) 以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线。 （3）plot(x,y1,x,y2,…) 以公共的x 元素为横坐标值，以y1,y2,…元素为纵坐标值绘制多条曲线。 例1：画出一条正弦曲线和一条余弦曲线。 >> x=0:pi/10:2*pi; >> y1=sin(x); >> y2=cos(x); >> plot(x,y1,x,y2) 注：在绘制曲线图形时，常常采用多种颜色或线型来区分不同的数据组，MA TLAB 软件专门提供了这方面的参数选项，我们只要在每个坐标后加上相关字符串，就可实现它们的功能。具体参见教材。 2、图形修饰 MATLAB 软件为用户提供了一些特殊的图形函数，用于修饰已经绘制好的图形。 图形修饰函数表如下： 函数含义 grid on (/off) 给当前图形标记添加（取消）网络 xlable(‘string’) 标记横坐标 ylabel(‘string’) 标记纵坐标 title(‘string’) 给图形添加标题 text(x,y,’string’) 在图形的任意位置增加说明性文本信息 gtext(‘string’) 利用鼠标添加说明性文本信息 axis([xmin xmax ymin ymax]) 设置坐标轴的最小最大值 例2、给例1的图形中加入网络和标记。 >> x=0:pi/10:2*pi; >> y1=sin(x); >> y2=cos(x); >> plot(x,y1,x,y2) 实验报告说明： matlab 课程实验需撰写8个实验报告，每个实验报告内容写每次实验内容中标号呈黑体大号字显示的题目。 第一次实验内容： 实验一 MATLAB 运算基础 一、实验目的 1.熟悉启动和退出MA TLAB 的方法。 2.熟悉MA TLAB 命令窗口的组成。 3.掌握建立矩阵的方法。 4.掌握MA TLAB 各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。 二、实验内容 1.先求下列表达式的值，然后显示MA TLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。 （1）2 2sin 8511z e ?= + （2 ）12ln(2 z x =+ ，其中2120.45 5i +? ? =? ?-?? （3）0.30.33sin(0.3), 3.0, 2.9, 2.8,,2.8,2.9,3.02 a a e e z a a --= +=--- 提示：利用冒号表达式生成a 向量，求各点的函数值时用点乘运算。 （4）2 2 2 01 41 1221 23 t t z t t t t t ?≤ 12344347873657A -????=??????，131203327B -???? =????-?? 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B 12345678910111213141516171819202122232425A ????????=????????， 30 161769 23497041311B ?? ?? -?? ??=-?? ????? ? （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MA TLAB 工作空间使用情况。 4.完成下列操作： （1）求[100，999]之间能被21整除的数的个数。 提示：先利用冒号表达式，再利用find 和length 函数。 （2）建立一个字符串向量，删除其中的大写字母。 提示：利用find 函数和空矩阵。 第二次实验内容： 实验三 选择结构程序设计 一、实验目的 1. 掌握建立和执行M 文件的方法。 2. 掌握利用if 语句实现选择结构的方法。 3. 掌握利用switch 语句实现多分支选择结构的方法。 4. 掌握try 语句的使用。 二 、实验内容 实验一：Matlab操作环境熟悉 一、实验目的 1．初步了解Matlab操作环境。 2．学习使用图形函数计算器命令funtool及其环境。 二、实验内容 熟悉Matlab操作环境，认识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口；学会使用format命令调整命令窗口的数据显示格式；学会使用变量和矩阵的输入，并进行简单的计算；学会使用who和whos命令查看内存变量信息；学会使用图形函数计算器funtool，并进行下列计算： 1．单函数运算操作。 求下列函数的符号导数 (1) y=sin(x); (2) y=(1+x)^3*(2-x); 求下列函数的符号积分 (1) y=cos(x); (2) y=1/(1+x^2); (3) y=1/sqrt(1-x^2); (4) y=(x-1)/(x+1)/(x+2); 求反函数 (1) y=(x-1)/(2*x+3); (2) y=exp(x); (3) y=log(x+sqrt(1+x^2)); 代数式的化简 (1) (x+1)*(x-1)*(x-2)/(x-3)/(x-4); (2) sin(x)^2+cos(x)^2; (3) x+sin(x)+2*x-3*cos(x)+4*x*sin(x); 2．函数与参数的运算操作。 从y=x^2通过参数的选择去观察下列函数的图形变化 (1) y1=(x+1)^2 (2) y2=(x+2)^2 (3) y3=2*x^2 (4) y4=x^2+2 (5) y5=x^4 (6) y6=x^2/2 3．两个函数之间的操作 求和 (1) sin(x)+cos(x) (2) 1+x+x^2+x^3+x^4+x^5 乘积 (1) exp(-x)*sin(x) MATLAB实验报告 学校：湖北文理学院 学院：物理与电子工程学院 专业：电子信息工程 学号： 2013128182 姓名：张冲 指导教师：宋立新 实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 一、实验目的： 1．熟悉MATLAB开发环境 2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验内容 1、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明， 学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推） 2、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace 等窗口的变化结果。 3、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、 exerc2、exerc3……），学习使用MATLAB的基本运算符。 三、练习 1)help rand，然后随机生成一个2×6的数组，观察command window、 command history和workspace等窗口的变化结果。 2)学习使用clc、clear，了解其功能和作用。 3)用逻辑表达式求下列分段函数的值 4)求[100,999]之间能被21整除的数的个数。（提示：rem,sum的用法） 四、实验结果 1） 2）clc:清除命令窗口所有内容，数值不变；clear:初始化变量的值。3） 4） 实验二 MATLAB数值运算 一、实验目的 1、掌握矩阵的基本运算 2、掌握矩阵的数组运算 二、实验内容 1)输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3, (10) 2)输入A=[7 1 5；2 5 6；3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]，在命令窗 口中执行下列表达式，掌握其含义： A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 3)二维数组的创建和寻访，创建一个二维数组（4×8）A，查询数组A第2 行、第3列的元素，查询数组A第2行的所有元素，查询数组A第6列的所有 元素。 4)两种运算指令形式和实质内涵的比较。设有3个二维数组A 2×4，B 2×4 ，C 2×2 ， 写出所有由2个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令。 5)学习使用表4列的常用函数（通过help方法） 6)学习使用表5数组操作函数。 7)生成一个3行3列的随机矩阵，并逆时针旋转90°，左右翻转，上下翻转。 8)已知a=[1 2 3]，b=[4 5 6]，求a.\b和a./ b 9)用reshape指令生成下列矩阵，并取出方框内的数组元素。 三、实验结果 1）C(i)表示C中的第i个的数值； Tutorial 5 实验报告 实验名称：Matlab 绘图操作 实验目的： 1、 掌握绘制二维图形的常用函数； 2、 掌握绘制三维图形的常用函数； 3、 掌握绘制图形的辅助操作。 实验内容： 1. 设sin .cos x y x x ?? =+ ??+?? 23051，在x=0~2π区间取101点，绘制函数的曲线。 2. 已知： y x =21，cos()y x =22，y y y =?312，完成下列操作： （1） 在同一坐标系下用不同的颜色和线性绘制三条曲线； （2） 以子图形式绘制三条曲线； （3） 分别用条形图、阶梯图、杆图和填充图绘制三条曲线。 3. 已知：ln(x y x x ≤=??+>??0102 ，在x -≤≤55区间绘制函数曲线。 4. 绘制极坐标曲线sin()a b n ρθ=+，并分析参数a 、b 、n 对曲线形状的影响。 5．在xy 平面内选择区域[][],,-?-8888， 绘制函数z =的三种三维曲面图。 6. 用plot 函数绘制下面分段函数的曲线。 ,(),,x x f x x x x ?+>? ==??+ 8. 在同一坐标轴中绘制下列两条曲线。 （1）.y x =-205 （2）sin()cos ,sin()sin x t t t y t t π=?≤≤? =?303 实验结果： 1. 2. （1） （2） （3）Matlab上机实验答案
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