《数学软件matlab学习实验手册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数学软件matlab学习实验手册（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数学软件 实验手册计算学院 统计与计算科学系 20132014第二学期说 明 1课件下载地址： bb平台课程文档 作业上传地址： bb平台讨论版2每周上传：每周作业需当堂完成，上传前将当周实验和源代码压缩 打包，以“第01周 数学软件-实验报告-学号-姓名”为文件名，如 “第01周 数学软件-实验报告-30501031-王皓”，上传到相应的实验 目录“01 第一周”下。3每次实验完成上传：参考下一页目录，本课程共分八次实验（一次 实验分2-4周完成），共需上交八份实验报告。每次实验完成后，如第 2-4周完成了实验二，第4周需综合撰写本次实验报告，以“数学软件- 实验报告2-学号-姓名”为文件名
2、，上传到相应的实验目录“实验报 告2”下；第四周的当堂作业上传到相应的实验目录“04 第四周”下。 。实验报告自己需留存一份，期末形成一总的实验报告。4. 期末上传：总的实验报告以“数学软件-总实验报告-学号-姓名” 为文件名，上传到相应的实验目录“总实验报告”下。目 录实验1：Matlab基本操作（2 学时）. 1 实验2：Matlab基础知识(1)（2 学时）. 2 实验2：Matlab基础知识(2)（2 学时）. 3 实验3：Matlab数学运算(1)（2 学时）. 4 实验3：Matlab数学运算(2)（2 学时）. 5 实验4：Matlab基本编程(1)（2 学时）. 6 实验4：M
3、atlab基本编程(2)（2 学时）. 7 实验5：Matlab数学显示及存储(1)（2 学时） . 8 实验5：Matlab数学显示及存储(2)（2 学时） . 9 实验5：Matlab数学显示及存储(3)（2 学时） . 10 实验6：Matlab数值计算(1)（2 学时）. 11 实验6：Matlab数值计算(2)（2 学时）. 12 实验7：Matlab符号计算(1)（2 学时）. 13 实验7：Matlab符号计算(2)（2 学时）. 14 实验7：Matlab符号计算(3)（2 学时）. 15 实验8：实际应用（2 学时）. 16实验实验1:1: MatlabMatlab基本操作（
4、基本操作（2 2 学时）学时） 实验目的和要求实验目的和要求 (1) 熟练掌握Matlab的启动与退出； (2) 掌握MATLAB的命令窗口； (3) 掌握MATLAB的常用命令； (4) 掌握MATLAB的帮助系统。 实验内容和原理实验内容和原理 (1) Matlab的启动与退出； (2) 命令窗口的使用； (3) 帮助系统的使用； (4) 搜索路径及工作目录的设置。 操作方法和实验步骤操作方法和实验步骤 1 1启动启动MatlabMatlab（两种方法），并使用命令（两种）退出（两种方法），并使用命令（两种）退出MatlabMatlab2将命令窗口当作计算器，实现基本数学运算将命令窗口当作
5、计算器，实现基本数学运算做教材第 10 页 第 2，7，8 题3通过通过 Matlab 的帮助系统，列出函数的帮助系统，列出函数 abs 的主要用法的主要用法4通过通过 Matlab 的帮助系统，查询的帮助系统，查询 2-D Plots 演示程序，并学习其中所列函数的主演示程序，并学习其中所列函数的主要用法要用法5将将 Microsoft Word 所在目录加入搜索路径，并设所在目录加入搜索路径，并设 C 盘根目录为当前工作目录盘根目录为当前工作目录实验结果和分析实验结果和分析实验实验2:2: MatlabMatlab基础知识基础知识(1)(1)（2 2 学时）学时） 实验目的和要求实验目的和
6、要求 (1) 掌握MATLAB的数据类型； (2) 掌握MATLAB的基本矩阵操作。 实验内容和原理实验内容和原理 (1) MATLAB的数据类型的使用； (2) MATLAB的基本矩阵操作。 操作方法和实验步骤操作方法和实验步骤 1创建结构体DataTypes，属性包含Matlab支持的所有数据类型，并通过赋值构造 结构体二维数组。步骤如下：要构造结构体二维数组，只需对二维数组中一个固定 行、列的单元结构体的属性进行赋值即可，如DataTypes(2,3).m_int8=int8(8)， 即定义了二维结构体数组的一个8位整型的属性值，其余类似。2用满矩阵和稀疏矩阵（利用函数sparse(sp
7、arse( ) )，注意其调用格式）存储方式分别构 造下述矩阵。 01000100000010000010A 3在矩阵 A 末尾添加一行（元素全为 1）得到矩阵 B，删除 B 的最后一列得到矩 阵 C，替换矩阵 A 的所有非零元素为 2 得到矩阵 D。 4分别查看矩阵（A，B，C，D）的长度。实验结果和分析实验结果和分析实验实验2:2: MatlabMatlab基础知识基础知识(2)(2)（2 2 学时）学时） 实验目的和要求实验目的和要求 (1) 掌握MATLAB的运算符； (2) 掌握MATLAB的字符串处理。 实验内容和原理实验内容和原理 (1) MATLAB的运算符的使用方法； (2)
8、 MATLAB的字符串处理操作。 操作方法和实验步骤操作方法和实验步骤 1 给定矩阵 E=rand(5，5)，计算 B+E，B.*E，BE（矩阵 B 见上一实验）。 2 在命令窗口中允许下列代码，比较计算结果 rs_a 和 rs_b, rs_c： B=rand(4) rs_a=2B V D=eig(B); rs_b=V*diag(2.diag(D)*inv(V) rs_b=V*(2.D.*logical(D)*inv(V) 3 将十进制的 80 转化为二进制的字符串，并从中查找 0 的个数。 实验结果和分析实验结果和分析实验实验3:3: MatlabMatlab数学运算数学运算(1)(1)（2
9、 2 学时）学时） 实验目的和要求实验目的和要求 (1) 掌握MATLAB的矩阵运算。 实验内容和原理实验内容和原理 (1) 矩阵分析：矩阵的向量距离、秩、行列式、迹、化零矩阵、正交空间、简化梯 形形式以及矩阵空间之间的角度的Matlab函数； (2) 线性方程组的Matlab求解； (3) 矩阵分解：矩阵Cholesky分解、LU分解、QR分解、奇异值分解、Schur分解的 Matlab函数。 操作方法和实验步骤操作方法和实验步骤 1利用 norm(norm( ) )函数计算矩阵 A=randn(5，5)的 1 阶、2 阶、阶和 Frobenios 范 数（思考如何计算 A 的一般 p 阶函
10、数，如 p=4），利用函数 det(det( ) )、inv(inv( ) )、 rank(rank( ) )、orth(orth( ) )分别计算 A 的行列式、逆、秩和正交空间； 2利用函数 lu(lu( ) )、schur(schur( ) )、qr(qr( ) )、svd(svd( ) )分别对矩阵 A 进行 LU 分解、Schur 分解、QR 分解和奇异值分解。实验结果和分析实验结果和分析实验实验3:3: MatlabMatlab数学运算数学运算(2)(2)（2 2 学时）学时） 实验目的和要求实验目的和要求 (1) 掌握MATLAB的矩阵运算； (2) 掌握MATLAB的矩阵元素运
11、算。 实验内容和原理实验内容和原理 (1) 矩阵分析：矩阵的相似变换以及非线性运算的Matlab函数； (2) 矩阵元素运算的Matlab函数。 操作方法和实验步骤操作方法和实验步骤 1利用函数 eigeig ( ( ) )计算矩阵 A=randn(5，5)的特征根以及对应的特征向量，特征 根精确到 0.01； 2利用函数 exp(exp( ) )、log(log( ) ) 、22 计算矩阵 A 的指数、对数和平方； 3利用函数 sqrtm(sqrtm( ) )计算矩阵-A 的开平方 sqrtmA，并利用函数 abs(abs( ) )、angle(angle( ) )、 conj(conj(
12、) )计算 sqrtmA 各元素的模、相角和共轭； 4列写球坐标系、笛卡尔坐标系和极坐标系间的转换关系，并以一例说明。（注： 转换关系见帮助文档）实验结果和分析实验结果和分析实验实验4:4: MatlabMatlab基本编程基本编程(1)(1)（2 2 学时）学时） 实验目的和要求实验目的和要求 (1) 掌握MATLAB的M文件的基础知识； (2) 掌握MATLAB的变量和语句。 实验内容和原理实验内容和原理 (1) MATLAB的M文件、函数、脚本的基础； (2) MATLAB的变量类型和程序控制结构。 操作方法和实验步骤操作方法和实验步骤 1分别选用 if 和 switch 结构实现下述函数表示，。 0112xaxaaxbf xba bxcxc 步骤如下：从 matlab 主界面选择菜单“File-New-Functi
