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1、数据分析与建模,实验报告,实验二,数据分析工具初步使用 精品文档，仅供参考数据分析与建模,实验报告,实验二,数据分析工具初步使用 学生学号 实验课成绩 学 学 生 实 验 报 告 书 实验课程名称 数据分析与建模 开 开 课 学 院 管理学院 指导教师姓名 鄢 丹 学 学 生 姓 名 学生专业班级 信管 16 班 2018 2019 学年 第 1 学期 1 实验报告填写说明 1 综合性、设计性实验必须填写实验报告，验证、演示性实验可不写实验报告。 2 实验报告书 必须按统一格式制作（实验中心网站有下载）。 3 老师在指导学生实验时，必须按实验大纲的要求，逐项完成各项实验；实验报告书中的实验课程
2、名称和实验项目 必须与实验指导书一致。 4 每项实验依据其实验内容的多少，可安排在一个或多个时间段内完成，但每项实验只须填写一份实验报告。 5 每份实验报告教师都应该有签名、评分表及实验报告成绩。 6 教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。在完成所有实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交到实验中心，每个班级实验报告袋中附带一份实验指导书及班级实验课程成绩表。 7 实验报告封面信息需填写完整，并给出实验环节的成绩，实验环节成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定（与课程总成绩一致），并记入课程
3、总成绩中。 1 实验课程名称：_ 数据分析与建模_ 实验项目名称 实验二 数据分析工具的初步使用 实验 成绩 实 实 验 者 专业班级 组 组 别 无 无 同 同 组 者 无 无 实验日期 2018 年 年 10 月 月 10 日 一部分：实验预习报告（ 包括实验目的、意义，实验基本原理与方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等 ） 一、实验目的、意义 本实验旨在通过资料查阅和上机实验，熟悉和掌握数据分析工具 Mathematica。 二、实验 基本原理 与方法 数据分析工具 Mathematica 的使用方法，以及帮助指南文档等。 三、实验内容及要求 应用 Mathematica 完成
4、下列题目的运算求解或绘图。 （1）分别计算 2+4， ，3 2 -2 3 ， 的值。 （2）对 的值，分别取有效数字位数 6 位，20 位，30 位。 （3）给变量 a 赋值为 2，并计算 a 2 -6，3a+b 的值。 （4）定义函数 f(x)=xsinx+x 2 +2x，分别求 f(x)在 x=1，/2 时的值，再求 f(x 2 )。 （5）设函数 ，求 的值。 （6）作函数 f(x)=x 2 的图形。 （7）将 f(x)=x 2 与 g(x)=x-1 画在一个坐标系内。 （8）在同一坐标系中绘制 与 的图形。 （9）绘制函数 在区间0，2上的图形。 （10）绘制由坐标(-1,2),(0,
5、2.5),(1,3),(2,4),(3,4.5),(4,5.5)构成的散点图。 （11）绘制函数 sin(x+y)cos(x+y)的 3D 立体图。 （12）绘制函数 在-2x2，-2y2 上的图形。 （13）绘制函数 在-2x2，-2y2 上的图形，去掉坐标系，边框，网格线。 2 （14）绘制螺旋线 在 0t4 上的图形。 （15）利用参数方程绘制 z=x 2 + y 2 在 0z8 上的图形。 四、实验方案或技术路线（只针对综合型和设计型实验） 按照实验任务要求，理论结合实际的实验方案，巩固课程内容，温故知新，查遗补漏，夯实理论基础，提升实验动手能力。 技术路线是，从整体规划，分步骤实施，
6、实验全面总结。 3 第二部分：实验过程记录 （可加页）（包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等） （1）分别计算 2+4， ，3 2 -2 3 ， 的值。 步骤：以 2+4 的计算过程为例。首先输入“In”后的式子，如“2+4”；然后同时按下键盘上的“shift”和“enter”键，就可得到“Out”后面的计算结果，如“2+4”的结果为“6”。其他式子也是按照此方法计算。其中，运算符“+”、“-”、“*”、“/”、“”（乘方）均可以在键盘上找到，而根号的输入如下： 鼠标先在导航栏上找到【面板】并点击，再选择【特殊字符】，再选择【符号】，便可找到根号。当光标停留在该符号上时，会
7、显示“sqrt”，即开根号的意思。根号的具体位置如下图所示： 按照上述方法得到的运行结果如下图所示： 4 （2）对 的值，分别取有效数字位数 6 位，20 位，30 位。 取有效数字需要用到近似运算符，语法如下：N表达式，有效数字位数。系统默认是至少16 位，但标准输出只显示前 6 位有效数字。 %表示上一次的输出结果；% 表示上上一次的输出结果以此类推。 % a（a 为常数）表示第 a 次的输出结果。 结合本题来看, 具体分析如下： N%表示输出上一次的输出结果，并取 6 位有效数字； N%4, 20表示输出第 4 次的输出结果 Out4，并取 20 位有效数字 N%4, 30表示输出第 4
8、 次的输出结果 Out4，并取 30 位有效数字 运行结果如下图所示： （3）给变量 a 赋值为 2，并计算 a 2 -6，3a+b 的值。 变量的赋值、表示与运算：变量名必须以小写字母开头，不能含有空格或标点符号；变量赋值用“=”表示；变量一旦被赋值，会一直保留，直到它被清除或被重新赋值。可用命令“Clear 变量”清除原来的赋值。 具体输入及运行结果如下： 5 （4）定义函数 f(x)=xsinx+x 2 +2x，分别求 f(x)在 x=1，/2 时的值，再求 f(x 2 )。 多元函数的自定义命令：自定义函数 变量 1_, 变量 2_, := 表达式 求函数在某一点的值时，直接将自变量的
9、值代入再输出即可。 注意：此处 Sin 函数的首字母 S 需要大写，否则软件不会将其视为正弦函数，而是视为一个变量。如果用 Pi 表示 时，首字母也需要大写，否则软件会将其视作一个变量名。 （5）设函数 ，求 的值。 定义分段函数，只需要分段定义自定义函数即可，并在后面添加范围限制，格式为： / ；范围限制 （其中“逻辑与”用“&”表示，“逻辑或”用“|”表示） 6 （6）作函数 f(x)=x 2 的图形。 一元函数作图的命令：Plot函数, 作图范围, 可选项 故本题为： fx_ := x2 Plotfx, x, -1, 1 （7）将 f(x)=x 2 与 g(x)=x-1 画在一个坐标系内
10、。 当两图画在一个坐标系时，一元函数作图的命令为： Plot函数 1, 函数 2, , 作图范围, 可选项 故本题为：Plotx2, x - 1, x, -1, 1 7 （8）在同一坐标系中绘制 与 的图形。 参数方程作图的命令：ParametricPlot参数方程, 参数范围, 可选项 若以参数方程组取代参数方程 , 可在同一坐标系中绘制多个参数方程所确定的函数的图形。AspectRatio-Automatic 为可选项，表示按坐标系刻度的实际比例 1:1 作图，默认情况下是 0.618:1。 故本题为：ParametricPlotSint, Cost, Sint, 2*Cost, t, 0, 2*Pi （9）绘制函数 在区间0，2上的图形。 极坐标式函数作图的命令：PolarPlot极坐标函数, 变量范围, 可选项 故本题为：PolarPlot1Cos
