2023年MATLAB数值运算实验报告.pdf

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1、实验报上系（部）：信息工程 班 级:姓 名：学 号:课 程：M A TLAB 实验名称：Matlab数值运要目录一.实验目的2。二 .实验内容。错误!未定义书签。三 .实验环节2。四 .实验具体过程及数据分析3。五.实验原始记录.9六 .实验心得、体会及思考。1 1一 .实验目的掌握M A T L A B 的数值运算及其运算中所用到的函数，掌握结构数组和细胞数组的操作。二.实验内容1 .多项式运算。2 .多项式插值和拟合。3 .数值微积分。4 .结构数组和细胞数组。三.实验环节1.多项式运算多项式表达。在M A T L A B 中，多项式表达成向量形式。如：s*4+3 s*s-3-5*s 2+

2、9 S=1 3 -5 0 9 (2)多项式的加减法相称于向量的加减法，但须注意阶次要相同。如不同，低阶要补0。如多项式 2*s*2+3*s+9 与多项式 s 4 +3*s*3-5*s 2+4 s+7 相加。(3)多项式的乘、除法分别用函数conv和 d e c on v 实现。(4)多项式求根用函数ro。t s(5 )多项式求值用函数pol yva 1练习 1：求(s1 2+l)(s+3)(s+1)/(s-3+2*s+l)的 商”及“余”多项式2 .多项式插值和拟合有一组实验数据如表所示X1234567891 0Y1 632701 4 22 604 3 66 821 01 01 4 3 21

3、96 0请分别用拟合(二阶至三阶)和插值(线性和三次样条)的方法来估测X=9.5时Y的值。3 .数值微积分(1)差分使用d i f f 函数的实现(2)可以用因变量和自变量差分的结果相除得到数值微分(3)Cum sum函数求累计积分，tr a pz函数用梯形法求定积分，即曲线的面积练习：如图瑞士地图，为了算出其国土面积，一方面对地图作如下测量：以由西向东方向为X轴，由南到北方为Y轴，选择方便的原点，并将从最西边点到最东边界点在X轴的区间适当划分若干级，在每个分点的Y方向测出南边界点和北边界点的Y坐标Y 1 和 Y 2,这样就得到了下表,根据地图比例知道1 8 mm相称于40 k m,试有测量数

4、据计算瑞士国土近似面积，与其精确值4 1 2 2 8 k nT 2 比较。X710.51317.5344 0.54 4.5485 66168576.580.59 1Y 144 54 75 05 03 83 03 03 43 63 4 4 144456Y 24 45 97 07 29 3 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 111 11 1101 7 1 8681 8X961 0 1 1 0410 6.51 11.511 81 23 .51 36.51 421 4 61 5 01 571 5 8Y 14 33 73 323 26.5 5.55 45 25 0 6666688Y11 2 4

5、11 2 1 1 21 11 2 8 38 18 28 68 56822 1216214.结构数组与细胞数组(1)结构数组的创建(2)结构数组的操作练习：创建一结构数组s t u s o r ce,其域为:No,Name,E ng li s h ,Mat h,C h i n es e,Tot a Aver ag e。结构数组的大小为 2 *2。(3)细胞数组的创建(4)细胞数组的操作练习：创建一大小为2*2 细胞数组s tu c e l l,其元素的类型分别为:结构类型、字符串、矩阵和细胞类型。四.实验具体过程及数据分析1.S 1=2 4 2S 1 =2 4 2 r oots(SI)a n s

6、=-1-1 S=El 3-5 0 9S=13-50 9 Sl=2 3 11S 1 =2 3 11 S 2=E 1 3-5 4 71S21 3-5 S3=conv(SI,S2)S3=2 9 10 S4=deconv(S3,SI)S4=1 3-5 S 1=2 4 2S 1 =2 4 2 polyval(SI,3)a ns=32 x=l:10 x=1 29 104 72 6-29 6 54 73 4 56 7 8 y=poly v a 1 (S 1,x)y8 1 8 3 2 50 7 2 9 8 1 28 162 20 0 242练习1：c lear a 1 1 s 1=1 0 1 s 2=1 3s

7、 3=1 1s4=co n v(si,s2)Y=c o nv(s4,s 3)X=1 0 2 1Q,R=de c o nv(Y,X)si=1 0 1s2I3s3=11s 413 13144 4 3X=10 2 1Q =1 4R0 02-5-1 poly2s y m(Q)a n s=x+4 po 1 y2 s ym(R)an s=2*x 2 -5*x 1 con v(Q,X)+R Ya n s00 0 00 sl=1 0 1s2=l 3s3=1 1s4=con v(s 1,s 2)Y=c onv(s4,s 3)X=l 0 2 1Q,R=deconv(Y,X)si=011s231s 311s4313

8、1Y =14443X =0211Q14R=002-5 1p oly2 sym(Q)a ns=x+4poly 2sym(R)ans=2*x2-5*x-1conv(Q,X)+R Yans=0000 02.x=1:10y=16 32 7 0 142 2 60 436 682 1 0 1 0 1 4 32 19 6 0pl=p o 1 y f i t (x,y,1)yl=p olyval(p l,9.5)3.x=1 :2：9diff(x)x =1 i ns pace(0,2*pi,1 0 0);y=s in(x);plot (x ,y)y l=d iff(y)./d if f(x)；plot(x(1

9、：end1),yl)x =o nes(l,1 0)cu ms u m(x)x=lin s p ace(0,p i ,1 00);y=s i n(x)；s =t r apz (x,y)练习2:x=7 1 0.5 1 3 1 7.5 3 4 4 0.5 4 4.5 4 8 5 6 6 1 6 8.5 7 6.5 8 0.59 1 9 6 1 0 1 1 0 4 1 06.5 1 1 1.5 1 1 8 1 2 3.5 1 3 6.5 1 4 2 1 4 6 1 5 0 15 7 1 5 8 ;y l=4 4 4 5 4 7 5 0 5 0 3 8 3 0 3 0 3 4 3 6 3 4 4 1 4

10、 5 4 6 4 3 3 7 3 32 8 3 2 6 5 5 5 5 4 5 2 5 0 6 6 6 6 68;y 2=4 4 5 9 7 0 7 2 9 3 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 7 1 1 8 1 1 6 1 1 81 1 8 1 2 1 1 2 4 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 1 6 1 2 2 8 3 8 1 8 2 8 6 8 5 6 8;X=x./1 8 *4 0；Yl=y 1 ./1 8*4 0；Y 2 =y 2./1 8*4 0;t l=t r a p z (X,Y 1 ),t 2 =t r apz (X,Y 2 ),t =t 2

11、 t l4.(1 )s t u dent,n u m b e r=7;s t u dent.name=jack;s t u d en t (2 ).nu mber=；s t u d en t (2).n a m e =，1 u c y;(2)s t u dent (1).s u b j ec t =s t u den t (1).s o r ce=口 s t u de n t f i el d n a m e s (stud ent)g et f i e 1 d(s t u d ent,2 ,n ame，)s t u d e nt=r mf i e 1 d(s t u d ent,s u bj

12、ec t )s t u d e nt=se t field(s t u dent,1 ,s o r c e,9 0);s t u e nt (2 ).s o r c e=8 8;(3)A=H ow a r e you!,ones (3);01 2;3 4 ,cell,)；B (1 ,1)=z H ello w or id);B(2,1 )=1 2 3 4 );(4)a n s 1 =A(1,1)ans 2 =A 1,1 w h os ans i ans 2 celld i s p(A)al=A 2,1 (h 2)a 2 a3 =d ea 1 (A1：2 )五.实验原始记录，D:Document

13、s MATLABCurrent Folder 豆 Editor-E:softll.mNam e l.m X +|I T-sz=LT_3r3-s 3=l 14-s4=conv(sl,s2)5-Y=conv(s4,s3)6-X=l 0 2 17-Q,R=deconv(Y,X)8Details人Workspace alQR51-.532XYValue(O.O.O.O.O1,40,0,2,-5,-11.0,11,31.U1.3,1,31,0,2,11,4,4.4,3Command WindowNew to MATLAB?See resources for Getting Started,ans=x+4

14、poly2sy(R)ans=2*x*2 -5x-1conv(Q,X)+R-Yo0000M Editor-E:softll.m0*S3 为 E：softl G jrrent FolderName 我的文件,1 l.asv*1 l.ml.m89-10-+1%KJ=ecoriv(T7XTx=l：10y=16 32 70 142 260 436 682 1010 1432 196(p l=p o ly fit(x,y,1)y l=p o ly v a l(p l,9.5)DetailsWorkspaceCommand WindowNameValueNew to MATLAB?See resources

15、 for Getting Started.yy i204.8000,-522.40001,2,3.4,5,6,7,8,9,1016,32,70,142,260,4.1.4232e+0316327014204.8000-622.4000yi1.4232e+03A I1ATLAB R2016I，Figure 1WorkspaceL_J 七 匕 Run SecBreakpovits Run Run and kA Advance Advance-BREAXPGJNTSRUNEditor-E:softll.ml.m _ X 军 _-p o itlx u:eno-1；,y ux=ones(l,10)cua

16、sum(x)x=lin sp a ce(0,p i,100):y=s in(x):s=trapz(x,y)ns1asXyymng二immValue1,2,3,4,5,6,7,8.9.101.99981x100 double1x100 double1x99 doubleTom m and WindowNew to MATLAB?See resources for Getting Started.x=ans=1 2 3 4 5 6 7s=1.9998A 7.MATLAB R2016bHOMEPLOTSAPPSEDTORPUBLISHVEWInsertiL-CompareNew Open Save

17、自 Print FILE以Go To CommentH F i n d、NAVIGATE1nde m凰妈;鼠EDITBreakpointsBREAKPN T!RunRun andAdvancel|Run Sec心AdvanaRUNGjrrent FolderName-*D:Documents MATLABCommand WindowDetailsWorkspaceNamettlt2XxylYly2Y2Value4.2510e+043.3819e+047.6328e+041x27 double1x27 double1x27 double1x27 double1x27 double1x27 dou

18、ble clear all x=7 10.5 13 17.5 34 40.5 44.5 48 56 61 68.5 76yl=44 45 47 50 50 38 30 30 34 36 34 41 45 46 43 3y2=44 59 70 72 93 100 110 110 110 117 118 116 118X=x./18*40;Yl=yl./1840;Y 2=y2./18*40;t l=trapz(X,Y l),t2=trapz(X,Y2),t=t2-t 1t l =3.3819e+04t2 =7.6328e+044.2510e+04fii六.实验心得、体会及思考通过本次实验，我更纯熟的掌握了MATLAB的数值运算及其运算中所用到的函数,更好的明白了一些MATLAB数值运算的基本操作。做实验不仅仅要我们有清楚的思绪,还要有一丝不苟的态度,认真严谨的实验才干得出更准确的实验结果。