实验一matlab的开发环境及基本运算24553.pdf
.实验一 matlab 的开发环境与根本运算 一、实验学时 4 学时课 2 学时，课外 2 学时 二、实验类型 验证性实验 三、实验目的 1、熟悉 matlab 的开发环境 2、掌握矩阵、变量、表达式的各种运算 四、所需设备及软件 1、安装了 windows*p/win7/win8/win10 的计算机 2、matlab 开发工具 五、实验根本原理 1、熟悉MATLAB环境：MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器。2、掌握 MATLAB 常用命令 表 1 MATLAB 常用命令 clc 去除命令窗口中容 clear 去除工作空间中变量 help 对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明 3、MATLAB变量与运算符 1变量命名规则 2MATLAB 的各种常用运算符 表 2 MATLAB 算术运算符 表 3 MATLAB 关系运算符 操作符 功能说明 操作符 功能说明+加 矩阵左除-减.数组左除*矩阵乘/矩阵右除.*数组乘./数组右除 矩阵乘方 矩阵转置.数组乘方.数组转置 表 4 MATLAB 逻辑运算符 表 5 MATLAB特殊运算 逻辑运算符 逻辑运算 说明&And 逻辑与|Or 逻辑或 Not 逻辑非 *or 逻辑异或 4、MATLAB的一维、二维数组的寻访约定大写字母为矩阵 表 6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式 5、matlab 的根本运算 指令 含义 指令 含义 操作符 功能说明=等于=不等于 大于=大于等于 A=a 把标量 a 赋值给 A 的每个元素 a+A 标量 a 分别与 A 元素之和 a-A 标量 a 分别与 A 元素之差 a.*A 标量 a 分别与 A 元素之积 a*A 标量 a 分别与 A 每个元素之积 A.n A 的每个元素自乘 n 次 A n A 为方阵，自乘 n 次 A.*B 对应元素相乘 A*B 维一样，矩阵相乘 6、matlab 的常用函数 指令 含义 指令 含义 E*p(A)以自然数 e 为底，分别以 A 的元素为指数，求幂 log(A)对 A 的各元素求对数 Sqrt(A)对 A 的各元素求平方根 Diag(A)A 矩阵的对角线元素 Rank 矩阵的秩 Det 方阵的行列式值 Ones 产生全 1 的数组或矩阵 Zeros 产生全 0 的数组或矩阵 Rand 产生均匀分布的随机数组或矩阵 Randn 产生正态分布的随机数组 Size 返回指定矩阵的行数和列数 Rot90 矩阵逆时针旋转 90 度 Factor 因式分解 E*pand 展开表达式 六、实验容 1、建立一个以*命名的文件夹；将该文件夹添加到matlab的路径管理器中 2、启动matlab，熟悉命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器 3、学习使用help命令 4、使用窗口命令：clc、close、close all、clear，了解其功能和作用，观察各个窗口mand window、mand history、workspace的变化结果。要求用文字说明。5、练习五中各运算符、函数的应用。注意观察运算结果。在实验报告中必须完成以下容。1矩阵运算 12344347873657A，131203327B 求以下表达式的值：1A+3=B和A-B+I单位矩阵 2A*B和A.*B 3A4和A.4 4A/B和B/A 5A，B和A(1,3,:);B3 2另一矩阵运算 A=25242322212019181716151413121110987654321,B=11134079423096171603 1计算它们的乘积C.2矩阵C右下角3*2子矩阵赋值给D 3查看matlab工作空间的使用情况 3创立一个二维数组A48。查询数组A第4行、第5列的元素；查询数组A第6行的所有元素；查询数组A第8列的所有元素。4生成以下矩阵，取出方框的数组元素。5 随机生成一个26的矩阵，写出实现矩阵左旋 以第1行第1列为中心逆时针 90的命令。6使用load命令装载数据文件data.mat，使用size命令返回矩阵的行数和列数；使用help命令查看ma*，min，sum的用法，并运用三个函数进展运算。7对于BAX，如果753467294A，282637B，求解*。8因式分解：16555234xxxx；2f=*9-1 9展开表达式 f=(*+1)5和 f=sin(*+y)10求100，999之间能被 31 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。11其他练习学生自己设计：主要是针对前面的练习中没有用到五的运算符和函数局部需要自己设计进展练习。七、实验结果 1将六中每个容认真完成以后，结果复制到这局部。2提交实验报告，命名实验一*5 1 1 A+3=B A=12,34,-4;34,7,87;3,65,7;A=12 34 -4 34 7 87 3 65 7 B=1,3,-7;2,0,3;3,-2,7;B=1 3 -7 2 0 3 3 -2 7 A+3=B ans=0 0 0 0 0 0 0 0 0 A-B+I单位矩阵 A-B+1,1,1;1,1,1;1,1,1;ans=12 32 4.33 8 85 1 68 1 2 A*B ans=68 44 -10 309 -72 392 154 -5 223 A.*B ans=12 102 28 68 0 261 9 -130 49 3。A4 ans=8542540 6061712 20534012 9843130 48504686 16195238 16741544 13577686 40027342 A.4 ans=20736 1336336 256 1336336 2401 57289761 81 17850625 2401 4。A/B ans=-4.3158 43.3684 -23.4737 -9.4211 48.1579 -17.6316 -17.6316 98.7368 -58.9474 B/A ans=0.2772 -0.0603 -0.0924 0.0617 0.0403 -0.0366 0.0205 0.0855 -0.0507 5A，B和A(1,3,:);B3 A,B ans=12 34 -4 1 3 -7 34 7 87 2 0 3 3 65 7 3 -2 7 A(1,3,:);B3 ans=12 34 -4.3 65 7 -121 52 -180 32 19 -28 76 16 -1 2 1计算它们的乘积C A=1:5;6:10;11:15;16:20;21:25;A=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 B=3,0,16;17,-6,9;0,23,-4;9,7,0;4,13,11;B=3 0 16 17 -6 9 0 23 -4 9 7 0 4 13 11 C=A*B C=93 150 77 258 335 237 423 520 397 588 705 557 753 890 717 2。D=C(3:5,2:3)D=520 397 705 557 890 717 3。3创立一个二维数组A48。查询数组A第4行、第5列的元素；查询数组A第1行的所有元素；查询数组A第2列的所有元素。A=rand(4,8)A=0.8147 0.6324 0.9575 0.9572 0.4218 0.6557 0.6787 0.6555 0.9058 0.0975 0.9649 0.4854 0.9157 0.0357 0.7577 0.1712 0.1270 0.2785 0.1576 0.8003 0.7922 0.8491 0.7431 0.7060.0.9134 0.5469 0.9706 0.1419 0.9595 0.9340 0.3922 0.0318 查询 4 行 5 列 A(4,5)ans=0.9595 查询数组A第1行的所有元素；A(1,:)ans=0.8147 0.6324 0.9575 0.9572 0.4218 0.6557 0.6787 0.6555 查询数组 A 第 2 列的所有元素。A(:,2)ans=0.6324 0.0975 0.2785 0.5469 4生成以下矩阵，取出方框的数组元素。A=1:5;10,9,8,7,6;11:15;16:20;21:25;A=1 2 3 4 5 10 9 8 7 6 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 A(2,2:3)ans=9 8 A(2:4,4)ans=7 14 19 A(4:5,1:3)ans=16 17 18 21 22 23 5随机生成一个26的矩阵，写出实现矩阵左旋以第1行第1列为中心逆时针90的命令。A=rand(2,6)A=0.8147 0.1270 0.6324 0.2785 0.9575 0.1576 0.9058 0.9134 0.0975 0.5469 0.9649 0.9706.rot90(A)ans=0.1576 0.9706 0.9575 0.9649 0.2785 0.5469 0.6324 0.0975 0.1270 0.9134 0.8147 0.9058 6 使用load命令装载数据文件data.mat，使用size命令返回矩阵的行数和列数；使用help命令查看ma*，min，sum的用法，并运用三个函数进展运算。A=rand(3,6)A=0.8147 0.9134 0.2785 0.9649 0.9572 0.1419 0.9058 0.6324 0.5469 0.1576 0.4854 0.4218 0.1270 0.0975 0.9575 0.9706 0.8003 0.9157 load data.mat size(A)ans=3 6 sum(A)ans=2.4074 1.8188 2.1796 1.2189 1.0148 0.9668min(A);min(A)ans=0.6557 0.0357 0.6787 0.1712 0.0318 0.0462 ma*(A)ans=0.9595 0.9340 0.7577 0.6555 0.7060 0.8235 7对于BAX，如果753467294A，282637B，求解*。*=AB 是方程 A*=B 的解，而*=B/A 是方程*A=B 的解。注意：1左除 AB 必须保证矩阵 A、B 的行数相等；右除(/)：A、B 两矩阵的列数相等。2A 可逆*=AB A=4,9,2;7,6,4;3,5,7;A=4 9 2 7 6 4 3 5 7 B=37;26;28;B=37 26.28*=AB*=-0.5118 4.0427 1.3318 8因式分解：16555234xxxx；2f=*9-1 factor(表达式)因式分解 (1)syms*p=(*4-5*3+5*2+5*-6)p=*4-5*3+5*2+5*-6 factor(p)ans=(*-1)*(*-2)*(*-3)*(*+1)(2)syms*f=*9-1 f=*9-1 factor(f)ans=(*-1)*(*2+*+1)*(*6+*3+1)9展开表达式 f=(*+1)5和 f=sin(*+y)e*pand(表达式)展开多项式(1).syms*f=(*+1)5 f=(*+1)5 p=e*pand(f)p=*5+5*4+10*3+10*2+5*+1(2).syms*.syms y f=sin(*+y)f=sin(*+y)p=e*pand(f)p=cos(*)*sin(y)+cos(y)*sin(*)10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。a=100:999 b=rem(a,21)=0 c=find(b)c=Columns 1 through 13 6 27 48 69 90 111 132 153 174 195 216 237 258 Columns 14 through 26 279 300 321 342 363 384 405 426 447 468 489 510 531 Columns 27 through 39 552 573 594 615 636 657 678 699 720 741 762 783 804 Columns 40 through 43 825 846 867 888 d=length(c)d=43
