《matlab实验及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《matlab实验及答案（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验一、MATLAB 基本操作一、实验目的2学习使用图形函数计算器命令 funtool及其环境。3. 学习使用 help命令进行帮助4. 掌握向量与矩阵的创建以及矩阵的基本操作5. 掌握数组与矩阵的概念二、 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；掌握数组与矩阵的概念；学会使用 help命令进行帮助；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；1. 命令窗 口的简单使用（1） 简单矩阵的输入 （自由创建）x=1 3
2、 5;2 4 6x =1 3 52 4 6（2） 求12+2(7-4)3 2的算术运算结果，总结算术运算符先级12+2*(7-4)/32ans =22. 有关向量、矩阵或数组的一些运算（1） 设 A=15；B=20；求 C=A+B与 c=a+b的区别A=15;B=20; C=A+BC =35 c=a+b? Undefined function or variable a.（2） 设 A=1 2 3;4 5 6;7 8 9，B=9 8 7;6 5 4;3 2 1；求 A*B与 A.*B，分析原因？(A*B是两个矩阵相乘，A.*B 是对应元素相乘)A=1 2 3;4 5 6;7 8 9;B=9 8
3、 7;6 5 4;3 2 1; A*Bans = 30 24 1884 69 54138 114 90 A.*Bans =9 16 2124 25 2421 16 9（3） 设 a=10，b=20；求 i=a/b与 j=aba=10; b=20; i=a/bi =0.5000 j=abj =2（4） 设 a=1 -2 3;4 5 -4;5 -6 7请设计出程序，分别找出小于 0的矩阵元素的线性索引以及行列索引（sub2ind/ind2sub）。（find（）并将其单下标转换成全下标。clear,clca=1 -2 3;4 5 -4;5 -6 7;b=find(a A=1,2;3,4+i*5,6
4、;7,8A =3.5000 5.00006.5000 8.0000 A=1,2;3,4+i5,6;7,8? A=1,2;3,4+i5,6;7,8Error: Unbalanced or misused parentheses or brackets.前面那个是虚数矩阵，后面那个出错（6） 请写出完成下列计算的指令：a=1 2 3;3 4 2;5 2 3，求 a2=？,a.2=？a2= 22 16 1625 26 2326 24 28a.2=1 4 99 16 425 4 9（7） 有一段指令如下，请思考并说明运行结果及其原因clearX=1 2;8 9;3 6;X( : ) 转化为列向量 cl
5、ear X=1,2;8,9;3,6; X(:)ans =183296（8） 使用 help命令，明白什么是稀疏矩阵 sparse( )，并用采用两种方法创建下面的稀疏矩阵(其中一种方法采用 help所提供的三元组方法创建稀疏矩阵（S = SPARSE(i,j,s,m,n)）)2 0 8 0 0 0 0 10 4 0 06 0 0 0另：1.B=该稀疏矩阵上下反转2.该矩阵变维，C 为 2*8矩阵，D 为 3*8矩阵，C？D？ 方法一：clear,clcdata=2 8 1 4 6;ir=1 1 2 3 4 ;jc=1 3 4 2 1;s=sparse(ir,jc,data,4,4);full(
6、s)方法二：不用三元组法clear,clca=zeros(4,4);a(1,1,3)=2,8;a(2,4)=1;a(3,2)=4;a(4,1)=6;aB=flipud(a)C=reshape(a,2,8) （9） 学会使用图形函数计算器（funtool 命令），并进行下列计算：1求函数的符号导数y=sin(x);2求下列函数的符号积分（1) y=1/sqrt(1-x2);3求两个函数之间的操作求和(1) sin(x)+cos(x)乘积(1)exp(-x)*sin(x)商(2) (1) sin(x)/cos(x);求复合函数(1) y=exp(u) u=sin(x)（10） 总结 who，who
7、s，clc，clear 命令三、设计提示1初次接触 Matlab应该注意函数表达式的文本式描述。2在使用图形函数计算器 funtool时，注意观察 1号和 2号窗口中函数的图形。3. help帮助命令的使用3. 向量与矩阵的创建实验二：数组运算及线型方程组的求解二、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 10、b=5 3 1 -1 -3 -5；用线性等分命令 linspace重新生成上述的 a和 b向量。另，在 100和 10000之间用对数等分命令 logspace生成 10维的向量c。ak=logspace(2,4,10) linspace(
8、1,10,10) linspace(5,-5,6)2. 已知多项式a(x)=x 2+2x+3，b(x)=4x 2+5x+6，求a，b的积并微分。 a=1,2,3;b=4,5,6;polyder(a,b)ans =16 39 56 27 poly2str(ans,x)ans =16 x3 + 39 x2 + 56 x + 273.生成下列矩阵，取出方框内的数组元素a(2,2:3)a(2:4,4)a(4:5,1:3)4. 生成一个 99维的魔方矩阵，提取其中心的 33维子矩阵 M，利用sum函数检验其各行和各列的和是否相等。并且实现上述中心矩阵左旋90或右旋 90，左右翻转，上下翻转a=magic
9、(9) b=a(4:6,4:6)b =20 31 4230 41 5240 51 62 sum(b,1)ans =90 123 156 sum(b,2)ans =93123153rot90(b)rot90(b,-1)fliplr(b)flipud(b)5.已知 a=1 2 3;4 5 6;7 8 0，求其特征多项式并求其根、特征值和特征多项式 a=1 2 3;4 5 6;7 8 0a =1 2 34 5 67 8 0 poly(a)ans =1.0000 -6.0000 -72.0000 -27.0000 poly2sym(ans)ans =x3-6*x2-72*x-7599824371187
10、741/281474976710656 d v=eig(a)d =-0.2998 -0.7471 -0.2763-0.7075 0.6582 -0.3884-0.6400 -0.0931 0.8791v =12.1229 0 00 -0.3884 00 0 -5.73456. 计算二重不定积分 syms x y f=int(int(x*exp(-x*y),x),y)或 x=sym(x)x = x y=sym(y) y =y f=int(int(x*exp(-x*y),x),y)f =1/y*exp(-x*y)8.求解微分方程 。y=dsolve(D2y+2*Dy+2*y=0,y(0)=1,Dy
11、(0)=0)9.求其解。 12345123456916847294216930xxxxxx a=6 9 14 -11 5;1 14 -7 -15 -6;-2 1 -7 12 -1;6 11 11 -9 -13a =6 9 14 -11 51 14 -7 -15 -6-2 1 -7 12 -16 11 11 -9 -13 b=68 294 -441 103b = 68294-441103 ra=rank(a)ra =4 rb=rank(a,b)rb =4%4 x1=null(sym(a)x1 =27713/253-11117/506-8394/25311619/506 abans =0-26.3
12、759-5.4126-38.3960-8.2392X=K*x1+ans实验三：二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 110维的随机数向量 a，在同一幅图片上分别用红、黄、蓝、绿色绘出其连线图、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”。 x=rand(1,10)x =Columns 1 through 7 0.9501 0.2311 0.6068 0.4860 0.8913 0.7621 0.4565Columns 8 through 10 0.0185 0.821
13、4 0.4447 subplot(141); plot(x) subplot(142); stem(x) subplot(143); stairs(x) subplot(144); bar(x)2绘制向量 x=1 3 0.5 2.5 2的饼形图，并把 3对应的部分分离出来。x=1 3 0.5 2.5 2; pie(x,0 1 0 0 0)3用 hold on命令在同一个窗口绘制曲线 y=sin(t)，y1=sin(t+0.25)y2=sin(t+0.5)，其中 t=0 10。t=0:2*pi/100:10;y1=sin(t);plot(t,y1)hold ony2=sin(t+0.25);pl
14、ot(t,y2)hold ony3=sin(t+0.5);plot(t,y3)4绘制曲线 x=tcos(3t)y=tsin2t 其中-t，步长取 /100。要求：要图形注解、标题、坐标轴标签, 并在曲线上截取一点，将相对应的坐标值文本标注出来(ginput()。；t=-pi:pi/100:pi;x=t.*cos(3*t);y=t.*sin(t).2;plot(x,y);title(曲线图);legend(x=tcos(3t),y=tsin2t); xlabel(x轴数据);ylabel(y轴数据); hold on m,n=ginput(1)m =0.7465n =-0.4971 plot(m,n,or) text(m,n,m=,num2str(m),n=,num2str(n)5在三个子图像中，分别绘制三维曲线，三维曲面，三维网格的半径为6，坐标为（6,7,6）的由 900个面构成的球面（sphere()），对每个图形
