2023年Matlab实验报告2.pdf

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1、实验一:M at la b操作环境熟悉一、实验目的1.初步了解M atlab操作环境。2 .学习使用图形函数计算器命令fu n t o o l及其环境。二、实验内容熟悉Mat 1 a b操作环境，结识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口；学会使用f o r m a t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，并进行简朴的计算;学会使用w ho和w h o s命令查看内存变量信息;学会使用图形函数计算器fu n t o o l,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cos(x)(1)y=sin(x);(2)y=(l+x3*(2-x);求下列函数的符号积分sin

2、(x)K f D X(1)y=c O s(x);(2)y=l/(l+xA2);(3)y=l/s q rt(l-xA 2);(4)y=(x l)/(x+l)/(x+2)求反函数(1)y=(x-1)/(2*x+3);(2)y=e xp(x)；(3)y=log(x+sqrt(1+xA2)；代数式的化简(1)(x+1)*(x-1)*(x-2)/(x-3)/(x-4)；(2)s i n(x)A2+cos(x)f=3tx-3*cos(x)+sin(x)+4*x*sin(x)X f 0246A 2;x+sin(x)+2 *x-3*c o s(x)+4*x*s i n(x)2 .函数与参数的运算操作。从y=x

3、八2通过参数的选择去观测下列函数的图形变化 y l=(x+12(2)(3)y 3 =2*x 八 2 (4)y 4 =x 2+2(5)y 5=x F (6)y 6 =xA 2/23 .两个函数之间的操作求和-10-8-6-4-2 0 2 4 6 8 10(1)sin(x)+c o s(2)1+x+xA2+xA3+x A4+xA 5乘积(1)e x p(-x)*s in(x)(2)si n(x)*x商(1)sin(x)/c o s(x);(2)x/(l+x 2);(3)l/(x-l)/(x 2);求复合函数(y)y=exp(u)u=sin(x)(2)y=s q r t(u)u=1+e x p(x

4、2)exp(g)(3)y=sin(u)u=a s in(x)(4)y=s i n h(u)u=x实验二：MATLAB基本操作与用法一、实验目的1.掌握用M ATLAB命令窗口进行简朴数学运算。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M ATLA B 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;h elp1 o okfo r magich el p m a gicdocma g icw h ic hm a g iCoCO B Bend findov l ookf or ma g icM A G I C M a g ic squa

5、re.T WE B M A G I C E x a mpl e sta nd a l one te st of w e b ma g ic f unc tion.WE B M A G I C he l p JM A G I C M iM A G I C1 threP rod ucCOBBand Yindov cdC:Program FilesMATLAB7binR e f e rd o(pathtool cdC:wangyongming d oc 晔 w hic h JIC:P rog ra ji2.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立到Matlab搜索途径下。用 c d

6、 命令查询自己的工作目录;3.创建变量，并计算:1）创建 s in gle 类型变量 a=98,b=168,求:a+b,ab,b X a3,bX a XaXa2）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）与结果为什么不同因uin t8类型变量的最大值为2 5 5,当超过最大值时结果就等于2 554.先求下列表达式的值，然 后 记 录 M atlab工作空间的使用情况和相关变量ZCoBBaoid lin d o v|a=single(98),b=single(168)m=uint 8(98),n=uint 8(168)e=exp(1)m =_

7、 e=z=(e.*(0.3.*a)-2.7183Columns1 througha=-3:0.1:30.7388+3.1416i0.7696+3.1416i 0.7871+3.1416i 0.7913+3.1416i 0.7822+3.1416i 0.7602+3.1416i 0.7254+3.1416iColuinns 8 through 140.6784+3.1416i0.6196+3.1416i 0.5496+3.1416i 0.4688+3.1416i 0.3780+3.1416i 0.2775+3.1416i 0.1680+3.1416iColumns 15 through 210.

8、0497+3.1416i-0.0771+3.1416i-0.2124+3.1416i-0.3566+3.1416i-0.5104+3.1416i-0.6752+3.1416i-0.8536+3.1416iColumns 22 through 28-1.0497+3.1416i-1.2701+3.1416i-1.5271+3.1416i-1.8436+3.1416i-2.2727+3.1416i-2.9837+3.1416i-37.0245Columns 29 through 35-3.0017-2.3085-1.8971-1.5978-1.3575-1.1531-0.9723Colujnns

9、36 through 42-0.8083-0.6567-0.5151-0.3819-0.2561-0.1374-0.0255Columns 43 through 490.07920.1766 0.2663 0.3478 0.4206 0.4841 0.5379Columns 50 through 560.58150.6145 0.6366 0.6474 0.6470 0.6351 0.6119Columns 57 through 610.57770.5327 0.4774 0.4126 0.3388,0.3a-o.3a32sin(a+0.3)+ln a+0.,a=3.0,2.9,-2.8,.,

10、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解决。二、实验内容1.号的用法.用：号 生 成 行 向 量 a=1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0、b=a=l:1:10,b=5:-2:-5123456789 105 3 1 -1-3-55 3 1-1-3-5;2.用线性等分命令lins p a c e 重新生成上述的a 和 b 向量。3.在10 0 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 X 5 维的均

11、匀分布数矩阵D.5.运用m a g i c 函数生成5X 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 el=magic(5)七 e=diag(el)E=diag(e)el=e=E=17 24 1 8 151717 0 0 0 023 5 7 14 1650 5 0 0 04 6 13 20 22130 0 13 0 010 12 19 21 3210 0 0 21 011 18 25 2 990 0 0 0 90.0100 0.0167 0.0278 0.0464 0.0774 0.1292 0.2154 0.3594 0.

12、5995 1.0000和相等。）6.另 A A 是 3 X 3 维魔方矩阵，BB是由A 旋 转 180得到。C C 是一个复数矩阵，其实部为A A,虚部为B B。D D 是 C C 的转置，E E 是 C C 的共机。分别计算C C 和 E E 的模和幅角。7.f是一个首项为2 0,公比为0.5 的 1 0 维等比数列;g 是一个首项为1,差 为 3f=4 0*0.5.1 0 *g=：l 3:2 87 s-f.*gf =gs 2 0.0 0 0 012 0.0 0 0 01 0.0 0 0 044 0.0 0 0 05.0 0 0 0i3 5.0 0 0 02.50 0 01 02 5.0 0

13、 0 01.2 50 01 32.OOOOi ：1 6.2 6。0 0 i 4.0 0 0 0 +6.OOOOi0.6 2 501 63.OOOOi E 1 0-0 0 0 0 OOi 9.0 0 0 0 +1.OOOOi0.3 1 2 51 91.0 0 0 0 i i 。力 e 0 0 i 2.0 0 0 0 +8.OOOOi0.1 56 32 23.4 3 750.0 7812 51.953 10.0 3 912 8“1.0 93 8BBEE=2 9 48.0 0 0 0 -2.OOOOi 1.0 0 0 0 -9.OOOOi 6.0 0 0 0 -4.0 0 0 0 17 5 33.0

14、 0 0 0 -7.OOOOi 5.0 0 0 0 -5.OOOOi 7.0 0 0 0 -3.OOOOi6 1 84.0 0 0 0 -6.OOOOi 9.0 0 0 0 -1.OOOOi 2.0 0 0 0 -8.0 0 0 0 1CC=A A+BB*iCC-8.0 0 0 0 +2.OOOOi1.0 0 0 0 +9.OOOOi6.0 0 0 0 +4.0 0 0 0 i3.0 0 0 0 +7.OOOOi5.0 0 0 0 +5.OOOOi7.0 0 0 0 +3.0 0 0 0 14.0 0 0 0 +6.OOOOi9.0 0 0 0 +1.OOOOi2.0 0 0 0 +8.0 0

15、 0 0 1cc2=ccl=norjn(CC)j eel=no rm(EE),cc2=angle(CC),ee2=angle(EE)0.24501.46010.58801.16590.78540.4049ccl=0.98280.11071.325821.2132ee2=eel=-0.2450-1.4601-0.5880-1.1659-0.7854-0.404921.2132|-0.9828-0.1107-1.3258的1 0维等差数列。试计算向量f和g的内积S。8.生成一个9 X 9维的魔方矩阵，提取其中心的3 X 3维子矩阵M,运用sum函数检查其各行和各列的和是否相等。sum(M)a ns

16、90 1 2 31 56 sum(M?)a ns93 1 2 31 53 m=ma g i c(9)sum(M)=sum(M，)ma ns=4 7586 98011 22 33 44 5576 87991 12 23 34 44 66 77881 02 13 24 354567771 82 03 14 253556661 71 93 04 1526 36 5761 6272 94 0516 26 47552 6283 9506 1727441 53 63 84 96 0717331 42 53 74 859708121 32 43 5010 M=m(4:6,4:6)M=2 03 04 03 1

17、4 1514252629.已知756 运用函数生成左上三角举证T1=oooo T=l:l:4;2:l:5;3:l:6;4:l:7 T=1234234534564567 T2=rot90(T,1);T3=tril(T2);Tl=rot90(T3,3)T1=1234234034004000*不 存 在2X2魔 方 矩 阵*实验四：函数编写与程序设计、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Ma tla b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 ,y 1 ,y 2 =mw a v e （f l,ml,f 2,m2）函数，实现以下功能，并绘出y l、y 2

18、、y在t 0,2小 区 间5 00个样点的图形。（其中调用参数2 2 2 0 H z;0.5 m l、m 2 2）y l=m l si n（2 7rf lt）；12345f unc ti on y,y l,y 2 =mw a v e(f l,ml,f 2,m2)i f(f l2 0)&（1超出范围！），re turn.e ndi f(f 2 2 0)e rror（f 2超出范围！），re turn,e ndi f(ml2)e rror（ml超出范围！），re turn.e ndi f(*2 2)e rror（m2 超出范围！），re turn,e nd6 t=0:2*pi/(50 0-1):2

19、*pi;7 y l=ml*si n(2*pi*f l*t);8 y 2=m2*si n(2*pi*f 2*t);9 y=y l+y 2;1 0 f i g ure1 1 sub plot(3 1 1);plot(t,y l);ti tle(y l波形);1 2 sub plot(3 1 2);plot(t,y 2);ti tle (y 2波形)；1 3 sub plot(3 1 3);plot(tj y);ti tle (y=y l+y 2波形)；|1 4y 2 =m 2 si n(2 7c f 2 t);y=yl+y2当输入的参数超过范围时 mw a v e 1,2 5,2)?Error u

20、si ng =mw a v ef 2超出范围！wave(5,10,2)输入对的时的图形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 xiaomai1.8447e+01912function xiaomain=1;m=1;for i=l:l:6 3345n=n*2;m=m+n;end6disp(m)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。假如陛下按此法给我6 4 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，但不久用光了，再

21、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 X 1 0 8 粒）。共 要 给 达 依 尔*10】。春援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？BJW T鸡 翁 鸡 母 小 鸡 雏0 25 754 18 788 11 8112 4 84E d itor-C:D ocw aents and 5近“1185口3 0 r 桌面,。1.,File Edit Text Desktop Window Help123456789101112function BJ

22、W TdispC 鸡翁 鸡母 小鸡雏)for i=0:l:19for j=0:1:33for k=0:1:33if(i+j+k*3=100)&(i*5+j*3+k=100)d=i,j,k*3;disp(d)endendendend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IX 1 0维 的 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”。c x l。Ed i t

23、 o r -C：P r o g r a a Fi l e s Fi l e Ed i t c x 2-1!D/1 -2 -3 -4 -56 -7 -8 -91 0 -1 1 -1 2 -1 31 4 -1 5 -1 6 -1 7罩 Ed i t o r -C：P r o g r 0 Fi l e s I A TFile Edit Text Cell Tools Debug口 方|X c1 -x=-5:0.1:5;2 -y l=2.*x;3 -y 2=(l/2).x;4 -p l o t (x,y l/r*);5 -t e x t (2,1 0,y l=2-x,);67 -h o l d o n

24、8 -p l o t (x,y 2,b );9 -t e x t (-3,1 0,*y l=(1/2)x*);J FigureFile Edi t View Insert Tools Desktop Window Help口金0 昌Q 00里 口 因 一 叵2.在同一个图形窗口中，绘制两条曲线y i=2 y2=C）；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m c i r d e（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1 0,高度为5,每圈上升高度为1。如左图

25、所示。运 用（1）的结果，对程序做少许修改，得到如右图所示图形。cx4Edi to r-C:F rogra*FilesXlATLABTVbinVcx1*t=0:pi/180:2*pi*5;rl=5;xl=rl*cos(t);yl=rl*sin(t);z=t/(2*pi);subplot(121);plot3(xlj yb z);gridr2=linspace(5,0,length(t);x2=r2.*cos(t);y2=r2.*sin(t);subplot(122);plot3(x2,y2,z);gridFile Edit Text Cell Tools Debug DesktopD名 船 C

26、 C12345678910实验六:M atlab多项式和符号运算一、实验目的1.掌握M a t l a b多项式的运算。2.了解符号运算。二、实验内容 p=poly(2-3 7-1)P=1 -5-19 29 421.将多项式P(x)=(x -2)(x +3)(x -7)(x +1)化 为x的降赛排列.结 果 为 X4-5 x3-1 9 x2 +29X+422 .求一元高次方程的根。pl=l-5 -3 0 1 5 0 2 7 3 -1 3 6 5 -8 2 0 4 1 0 0 5 7 6 -2 8 8 0;x=roots(pl)5.0 0 0 0-4.0 0 0 04.0 0 0 0-3.0 0

27、 0 03.0 0 0 0-2.0 0 0 0-1.0 0 0 02.0 0 0 01.0 0 0 0X9-5 x8-3 0 x7+1 5 0 x6+2 7 3 x5 -1 3 6 5 x4-8 2 0?+4 1 0 0 x2+5 7 6 x-2 8 8 0 =03.求一元高次方程的根，并画出左边多项式函数在x 2,2 区间内的曲线-2x?+1=0 p2=l 0-201：x2=roots(p2)x2 =-1.0 0 0 0 +O.OOOOi-1.0 0 0 0 +0.0 0 0 0 i|1.0 0 0 0 +0.OOOOi1.0 0 0 0 -0.OOOOi n=l;for x-2:0.01:

28、2y(n)=sum(p2.(x.(length(p2)-l):-1:0);n-n+1;end x=-2:0.01:2:plot(x,y)2百H 2 4，-、踮 q/,图 S 国4.求多项式fl(x)=x，+3 x2+5 x+7和f2(x)=8 x -6 x2+4 x-2的乘积f(x)；并f(x)-fi(x)求f2(x)的商和余式乘 积：fl=l 3 5 7;f2=8-6 4-2;f=conv(f l,f2)8182636-2818-14商和余式:5,求丫=x5+tan(4x2)+3的符号导数.产x 5+tan(4*x 2)+3;diff(y)ans=-26-41-10 73-19 13-70

29、12-10 78-26-44-9 2 86.用符号运算求实验内容4中的Kx)的表达式 f 11=zeros(1 lengt h(f)-lengthf ll=0 0 0 1 3 5 7 q,r=deconv(f-f 11,f2)q=1.0000 3.0000 5.0000 6.87500000-3.7500-4.5000-7.2500a.m X|+1 fl=sTn(，x A3+3*x 2+5*x+7 )：2-f2=sym(,8*x 3-6*x 2+4*x-2,);3-f=fl*f2;4-collect(f):-(f-fl)/f2;6 collect(ans)ans=(8*xA6+18*x*5+26*XA4+35*x*3-31*x*2+13*x-21)/(8*:-3-6*x*2+4*x-2)