Matlab实验报告.docx

Matlab实验报告.docx

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Matlab实验报告

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=（x1）/（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）

（2）sin（x）*x

商

（1）sin（x）/cos（x）;

（2）x/（1+x^2）;（3）1/（x-1）/（x-2）;?

求复合函数

（1）y=exp（u）u=sin（x）

（2）y=sqrt（u）u=1+exp（x^2）

（3）y=sin（u）u=asin（x）（4）y=sinh（u）u=-x

实验二：

MATLAB基本操作与用法

一、实验目的

1.掌握用MATLAB命令窗口进行简单数学运算。

2.掌握常用的操作命令和快捷键。

3.了解MATLAB的数据类型。

4.了解MATLAB的操作符。

二、实验内容

1.在命令窗口依次输入下列命令，根据执行结果分析其功能；

help

lookformagic

helpmagic

docmagic

whichmagic。

2.以自己姓名拼音来建立自己的工作目录，再讲自己的工作目录设置到Matlab搜索路径下。

用cd命令查询自己的工作目录；

3.创建变量，并计算：

1）创建single类型变量a=98，b=168，求：

a+b，a-b，b×a3，b×a×a×a

2）创建uint8类型变量m，n，值与

（1）同，进行相同计算。

记录命令和结果，并解释

（1）与

（2）结果为何不同

因uint8类型变量的最大值为255,当超过最大值时结果就等于255

4.先求下列表达式的值，然后记录Matlab工作空间的使用情况和相关变量Z3=

，a=-3.0,-2.9,-2.8,……，2.8，2.9，3.0

实验三：

矩阵运算与元素群运算

一、实验目的

1．掌握数组与矩阵的创建。

2．掌握矩阵运算与数组运算。

3．掌握基本元素群运算。

4．掌握向量与矩阵的特殊处理。

二、实验内容

1.”:

”号的用法.用”:

”号生成行向量a=[12345678910]、b=[531-1-3-5];

2．用线性等分命令linspace重新生成上述的a和b向量。

3．在100和10000之间用对数等分命令logspace生成10维的向量c。

4．生成范围在[0，10]、均值为5的3×5维的均匀分布随机数矩阵D.

5．利用magic函数生成5×5维的魔方矩阵，取其对角向量e，并根据向量e生成一个对角矩阵E。

（所谓魔方矩阵就是各行、各列、各对角线元素之和相等。

）

6．另AA是3×3维魔方矩阵，BB是由A旋转180°得到。

CC是一个复数矩阵，其实部为AA，虚部为BB。

DD是CC的转置，EE是CC的共轭。

分别计算CC和EE的模和幅角。

7.f是一个首项为20，公比为0.5的10维等比数列；g是一个首项为1，差为3的10维等差数列。

试计算向量f和g的内积s。

8．生成一个9×9维的魔方矩阵，提取其中心的3×3维子矩阵M，利用sum函数检验其各行和各列的和是否相等。

9．已知T=

.

*不存在2X2魔方矩阵*

实验四：

函数编写与程序设计

一、实验目的

1．掌握函数的编写规则。

2．掌握函数的调用。

3．会用Matlab程序设计实现一些工程算法问题。

二、实验内容

1．编写一个[y,y1,y2]=mwave（f1,m1,f2,m2）函数，实现以下功能，并绘出y1、y2、y在t∈[0，2π]区间500个样点的图形。

（其中调用参数2≤f1、f2≤20Hz；0.5≤m1、m2≤2）

;

当输入的参数超过范围时

输入正确时的图形

2．程序设计：

相传古代印度国王要褒奖他的聪明能干的宰相达依尔（国际象棋发明者），问他要什么？

达依尔回答：

“陛下只要在国际象棋棋盘的第一个格子上放一粒麦子，第二个格子上放二粒麦子，以后每个格子的麦子数都按前一格的两倍计算。

如果陛下按此法给我64格的麦子，就感激不尽，其他什么也不要了。

”国王想：

“这还不容易！

”让人扛了一袋麦子，但很快用光了，再扛出一袋还不够，请你为国王算一下共要给达依尔多少小麦？

（1袋小麦约1.4×108粒）。

共要给达依尔

粒小麦

3．程序设计：

公元前五世纪我国古代数学家张丘建在《算经》一书中提出了“百鸡问题”：

鸡翁一值钱五，鸡母一值钱三，鸡雏三值钱一。

百钱买百鸡，问鸡翁、母、雏各几何？

实验五：

二维图形和三维图形的创建

一、实验目的

1．掌握二维图形的绘制。

2．掌握图形的标注

3．了解三维曲线和曲面图形的绘制。

二、实验内容

1．生成1×10维的随机数向量a，分别用红、黄、蓝、绿色绘出其连图脉冲图、阶梯图和条形图，并分别标出标题“连线图”、“脉冲图”、“阶梯图”、“条形图”。

2．在同一个图形窗口中，绘制两条曲线

、

；并分别在靠近相应的曲线处标注其函数表达式。

3．编写一个mcircle（r）函数，调用该函数时，根据给定的半径r，以原点为圆心画一个如图所示的红色空心圆。

（图例半径r=5）

4．

（1）绘一个圆柱螺旋线（形似弹簧）图。

圆柱截面直径为10，高度为5，每圈上升高度为1。

如左图所示。

（2）利用

（1）的结果，对程序做少许修改，得到如右图所示图形。

实验六：

Matlab多项式和符号运算

一、实验目的

1．掌握Matlab多项式的运算。

2．了解符号运算。

二、实验内容

1．将多项式

化为x的降幂排列.

结果为

2．求一元高次方程的根。

3．求一元高次方程的根,并画出左边多项式函数在

[2,2]区间内的曲线

4．求多项式

和

的乘积

;并求

的商和余式

乘积:

商和余式:

5.求

的符号导数.

6．用符号运算求实验内容4中的

的表达式