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1、实验报告册(2021-2021-02) 郑州航空工业管理学院 实验报告册 张 霖 高广章 张 睿 杨 茉 编著 课程名称 数值计算与仿真 名 学 号 名 姓 名 名 郑 州 航 空 工 业 管 理 学 院 工 业 工 程 实 验 室 IE LAB OF ZHENGZHOU INSTITUTE OF AERONAUTICAL INDUSTRY MANAGEMENT 第 页 1 实验 B MATLAB 基本特性与基本运算 日期 2021-03-11、2021-3-18 地点 08 专业实验楼 08C204 教室 成绩 一、实验目的和任务 实验目的：了解及掌握 MATLAB 7.1 的基本特性、基本
2、操作 实验任务：使用 MATLAB 7.1 进行简单的矩阵运算以及数据和文件的基本操作 二、实验器材和环境 实验器材：PC 机 实验环境：MATLAB 7.1 三、实验内容和步骤 实验内容： （一）1、启动和退出 MATLAB。在命令窗口认识 help、demo 命令，并查找cell、floor、fix、round、rem、sign 等函数的用法。 2、已知矩阵 求 2A+B、A 2 -3B、A*B、B*A、 A.*B、A/B、AB、A./B、A.B 3、利用函数产生 3X4 阶单位矩阵和全部元素都是 4.5 的 4X4 阶常数矩阵 4、利用函数产生 5X5 阶随机分布的矩阵和 5X5 阶正态
3、分布的随机矩阵 5、练习文件读写操作 （二）1、gcd 函数用于求两个整数的最大公约数。先用 help 命令查看该函数的用法，然后利用该函数求 15 和 35 的最大公约数。 2、已知矩阵 求下列表达式：（1） 1 0 1 0 1 02 4 1 , 2 1 3 ,2 0 5 1 1 2A B- - = = - 8 9 5 1 3 236 7 11 , 2 0 321 8 5 3 1 9A B- - = - = - - 第 页 2 A+5*B 和 A-B （2）A*B 和 A.*B （3）A/B 和 BA （4）A3 和 A.3 （5）A,B 3、分别用 for 和 while 循环结构编写程序
4、，计算下式的值： 4、 求下面分数序列前 20 项之和： 5、创建一个 43 阶的服从 0-1 均匀分布的随机矩阵 A，求出 A 中各行的平均值 B（列向量），将 B 补在 A 的右方构成 44 阶的矩阵 C，并提取 C 的下三角矩阵。 6、根据麦克劳林公式可以得到：e1+1+1/2!+1/3!+1/n!，编写一段程序, 求当 n=10 时 e 的近似值。 7、编写一个函数，使其能够产生如右的分段函数： 并求当 x=3 和 x=-0.5 时的值。 实验步骤： 依照课堂教学内容，模仿使用 MATLAB 基本操作指令，上机完成以上操作。 其中具有代表性的题目过程见下 过程见下 （二）3、 for
5、循环结构为： while 循环结构为： s=0; n=1; for n=1:100 s=0; s=s+(2*n-1)2; while n=100 end s=s+(2*n-1)2; s n=n+1; end s = s 1333300 s = 1333300 4、 5、 single sum;int i;int j;int fm;int fz; A=rand(4,3) sum=0.0;fm=1;fz=2; 10021(2 1)nn=- - - -=1 , 11 0 , 10 , 1 2) (2x xx xx xx f 第 页 3 for i=0:19 A = sum=sum+fz/fm; 0.
6、1389 0.2722 0.4451 j=fz; 0.2028 0.1988 0.9318 fz=fm+fz; 0.1987 0.0153 0.4660 fm=j; 0.6038 0.7468 0.4186 end sum B=mean(A) sum = B = 32.6603 0.2854 0.4445 0.2267 0.5897 C=A B C = 6、 先建立函数文件： 0.1389 0.2722 0.4451 0.2854 function e=e(n) 0.2028 0.1988 0.9318 0.4445 e=0; 0.1987 0.0153 0.4660 0.2267 for k
7、=0:n 0.6038 0.7468 0.4186 0.5897 e=e+1/factorial(k); end D=tril(C) 保存后，在命令窗口输入： n=10; D = e(n) 0.1389 0 0 0 ans = 0.2028 0.1988 0 0 0.1987 0.0153 0.4660 0 2.7183 0.6038 0.7468 0.4186 0.5897 7、 function g=ff(x) end if x=0 g=2*abs(x)-1; x=3; elseif x0x1 ff(x) g=x2-1; else x=1 ans = 第 页 4 g=sqrt(x)-1;
8、0.7321 x=-0.5; ff(x) ans = 0 四、实验总结和分析 MATLAB 7.1 与我们已经学习的 C 语言有许多相似的地方，但在个别操作指令上有所不同，需要我们严格区分，以免混淆；通过这两次的上机亲身实践，使我对于 MATLAB 7.1 的基本操作有了更深层次的理解，学到了许多从课堂上学不到的知识，让我对实践出真知这一句话有了更好的理解。的确，有些知识确实需要我们从实践中不断地去探索。但在实践的过程中，也出现不少问题，如对于较难的编程类问题逻辑思维方面还有所欠缺。此外，对于 MATLAB 7.1 相关编程的语法格式掌握的还不是很熟练。 实验 用 用 B MATLAB 绘制二
9、维、三维图 日期 2021-3-25 地点 08 专业实验楼 08C204 教室 成绩 一、实验目的和任务 实验目的：了解及掌握 MATLAB 7.1 的绘图功能 实验任务：使用 MATLAB 7.1 进行简单二维图形的绘制、图形的修饰与控制、特殊二维图形的绘制以及三维图形的绘制 二、实验器材和环境 实验器材：PC 机 实验环境：MATLAB 7.1 第 页 5 三、实验内容和步骤 实验内容： 1、 选择合适的步长绘制出下列函数的图形 2、在同一坐标下绘制函数 x , x2 ,- x 2 ,sin( x ) 在x 的曲线 3、在极坐标系绘制下列函数的曲线 (1) cos3 (t)-1 (2)
10、2t 2 +1 4、绘制二维正态分布密度函数 的三维图形。 实验步骤： 依照课堂教学内容，模仿使用 MATLAB 基本操作指令，上机完成以上操作。 具体 解题过程见下： 1、（1） （2） x=-1:0.05:1; x=-pi/2:0.5:pi/2; y=log(x-1)/(x+1); y=sqrt(cos(x); plot(x,y) plot(x,y) 2、 x=0:0.5:pi; y1=x; y2=x.2; y3=-x.2; y4=sin(x); plot(x,y1,:,x,y2,-,x,y3,-,x,y4,-.) 11(1) ln , ( 1,1) (2) cos( ) , ,2 2xx
11、x x xp p-+ - - (0, ) p 2 21 ()21( , )2x yf x y ep- += 第 页 6 legend(y1,y2,y3,y4,0); 3、 (1) t=0:0.01:2*pi; y=cos(t).*cos(t).*cos(t)-1; polar(t,y) (2) t=-10:1:10; y=2*t.2+1; polar(t,y) 4、 x,y=meshgrid(-2:0.1:2); z=1/(2*pi).*exp(-0.5*x.2-0.5*y.2); plot3(x,y,z) 第 页 7 四、实验总结和分析 通过本次上机实验，我对于 MATLAB 7.1 强大的
12、绘图能力有了更加直观的感受，它使我们今后在有关函数绘图时又多了一种不错的选择。但在用MATLAB 7.1 绘图时，如若没有编写正确的函数及数据格式，图形将很难自动生成。例如：在进行与向量有关的计算时，应注意.*与*、.与、./与/以及.与的区别。因此，今后在运用 MATLAB 7.1 时，应该首先编写正确、简洁、完整的函数数据格式，这一点在绘制图形时至关重要。 实验 B MATLAB 数值计算 日期 2021-4-8 地点 08 专业实验楼 08C204 教室 成绩 一、实验目的和任务 实验目的：了解及掌握 MATLAB 7.1 的数值计算功能 实验任务：使用 MATLAB 7.1 进行简单的数据统计、数值计算，求解函数的极值和零点以及对常微分方程进行数值求解 二、实验器材和环境 实验器材：PC 机 实验环境：MATLAB 7.1 三、实验内
