广州大学学生实验报告2matlab程序设计.docx
《广州大学学生实验报告2matlab程序设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广州大学学生实验报告2matlab程序设计.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
广州大学学生实验报告2matlab程序设计
广州大学学生实验报告
开课学院及实验室:
机械与电气工程学院 计算机楼301室 ２014年１０月30 日
学 院
机械与电气工程学院
年级、专业、班
姓名
学号
实验课程名称
MＡTLAB程序设计
成绩
实验项目名称
实验一 ﻩ基础准备及入门
指 导 教师
一、实验目的
1、掌握一维数组的创建方法;掌握一维数组子数组的寻访和赋值方法;
2、掌握二维数组的创建方法;掌握二维数组子数组的寻访和赋值方法；
3、掌握数组的各种运算,理解数组运算和矩阵运算的区别。
二、实验原理
1、数组的创建和寻访
数值数组（Nｕmeriｃ Arrａy）和数组运算（Array Oｐeraｔions）始终是ＭATLAB的核心内容。
自MAＴＬＡB5.x版起，由于其“面向对象”的特征,这种数值数组（以下简称为数组）成为了MＡTＡLB最重要的一种内建数据类型（Bｕｉlt-in Ｄata Ｔｙｐe）,而数组运算就是定义在这种数据结构上的方法（Mｅthod）。
数组是指实数或复数组成的长方阵列（Ａｒray），可以是一维、二维、三维或更高的维数。
不同维数的数组创建和访问的方法有相同之处,也有不同之处。
一维数组的创建方法有：
（1）逐个输入法;
（2）冒号生成法;（３）定数线性采样法；（4）定数对数生成法。
对于一维数组的寻访，常用的有以下几种类型:
（1）x（3）;
（2）x（［1 25]）;（3）x（１:
３） ；（4）ｘ（３:
ｅnd）;（5）x（3:
－１:
1）；（6）x（finｄ（x>0.５）） ；（7）x（[12 344３ 21]）。
在这里假设x是长度为５的一维数组。
二维数组则是由实数或复数排列称矩形而成。
二维数组和矩阵在数据结构上相同;一个矩形阵列是二维数组或矩阵取决于所使用的运算符号。
二维数组的创建方法有：
（１）直接输入法，用于生成较小数组;
（2）利用M文件创建和保存数组，用于经常要调用的数组,尤其是较大而且复杂的数组。
对于二维数组的寻访，常用的有以下几种类型:
（1）全下标标识法，如Ａ（2,3）;（２）单下标标识法，如Ａ（１０），这种方法比较少用;（３）单下标全元素标识，如A（：
），指的是Ａ的各列按先左后右的次序、首尾相接排成“一维长列”后,得到的一维数组的全部元素,其结果是一个一维列数组;类似地,也需注意Ａ（ｒ,:
）、Ａ（:
c）的含义。
（4）“逻辑１”标识。
在MATLAＢ中,提供了相关的函数用作常用的标准数组的生成，如全０数组、全１数组、单位矩阵、对角阵、均匀分布的随机数组、正态分布的随机数组等,都有相关的生成函数。
对于一些数组的特殊操作，MATLAＢ也提供了相应的操作函数。
如提取对角元素或生成对角阵、逆时针旋转二维数组90度、提取数组下三角部分、提取数组上三角部分等,都有相应的函数。
在应用中注意利用这些函数，可以事半功倍。
2、数组运算
数组运算是指无论在数组上施加什么运算（加减乘除或函数），总认定那种运算对被运算数组中的每个元素平等地实施同样的操作。
数组运算包括加、减、乘、除、乘方等,除加减外，数组之间进行乘、除、乘方都必须在运算符号前加“.”，否则视为矩阵运算。
此外,数组运算还包括转置、关系运算和逻辑运算。
除了以运算符号执行数组运算外，也可以对数组施加函数，以函数形式进行数组运算。
如对数组X执行函数f的运算：
，其中X为m行ｎ列的数组。
执行数组运算的常用函数有三角函数和双曲函数、指数函数、复数函数、圆整函数和求余函数、坐标变换函数等。
三、实验内容
1、一维数组的创建
（１）、利用逐个输入法、冒号生成法以及定数线性采样法创建以下一维数组:
X1=[１,２,3,4,5，6,7，8,9，１0］
（2）、利用冒号生成法创建以下数组:
X2=（１,2,3,４,9,８，7,６,5）
（３）、利用定数对数生成法创建一个第一个元素为１0，最后一个元素为100,元素个数为５１的一维数组X３。
2、一维数组子数组的寻访和赋值
以冒号生成法创建一个第一个元素为0，步长为０．1，最后一个元素为２的一维数组Ｘ４,并写出寻访或赋值的以下指令:
a、寻访Ｘ４的第6个元素;
b、同时寻访X4的第2、5、7个元素;
c、寻访前3个元素组成的子数组;
d、寻访除前3个元素外的全部的其他元素;
e、由后三个元素倒排构成的子数组；
f、由大于０.5的元素构成的子数组；
g、把第三个元素重新赋值为0;
把当前x数组的第一、四个元素都赋值为1。
3、二维数组的创建，子数组的寻访和赋值
创建一个Ｍ文件（文件名为myMaｔｒix.m），定义一个二维数组Ａ，第一行为11至１5、30至２6共１０个元素,第二行为1~10共10个元素。
然后运行改M文件，生成数组AM，并按以下方式寻访该数组：
（1）寻访A的第一行;
（2）寻访A的第三列;
（3）同时寻访A的第三列和第五列;
（4）把A的各列按自左至右的次序，首尾相接生成一个“一维长列”;
（5）把A的第1行第1列、第2行第2列以及第1行第５列的元素重新赋值为10、20、30;
（6）把A的第二行赋值为11～２0。
4、标准数组的生成和数组操作函数
生成以下数组或矩阵:
（1）长度为4的全１行数组和4×4的全１行数组；
（2）５阶单位阵;
（3）生成一矩阵A，第一行为1、2,第二行为3、4；并使用ｄiaｇ函数生成Ａ的对角线元素所组成的对角阵。
（４）生成一维数组A，其值为１～1０,并使用reshａpe函数把其重排成2×５的数组B；
（5）使用flipdiｍ和ｆliｐlr函数对Ｂ进行翻转操作,从返回结果观察和总结各个函数的作用。
注:
fｌipdiｍ的调用方式为：
ｆlipdｉm（B，1）和ｆlｉpdｉｍ（Ｂ，２）;其他均为fuｎctiｏn（B）.
5、数组运算和矩阵运算
生成以下矩阵,,并进行以下计算:
（1）Ｂ的第二列乘以Ａ的第一列；
（2）使用MAＴLAB帮助系统查阅max函数的使用方法,并使用它求解B中的第二列与A中的第一列逐行元素相乘所得矢量中的最大值。
提示:
ln函数在matlab中为loｇ
6、多项式的表达方式及其操作
（1）求根为5,2＋i，2-i,2，3的对应线性方程表达式。
（2）求以下有理分式部分分式展开式，写出求解代码,并根据返回结果写出展开式的数学表达式
（3）使用rｏotｓ函数求方程3ｘ7+2ｘ-1＝0的根。
四、实验过程、结果（程序和运行结果截屏）和分析
１、一维数组的创建
（1）、利用逐个输入法、冒号生成法以及定数线性采样法创建以下一维数组：
Ｘ1=［1，2,3,４，5,６，7,8，9,10]
（2）、利用冒号生成法创建以下数组：
X2=（１，2，３，4,9,８,7,6,5）
（3）、利用定数对数生成法创建一个第一个元素为10，最后一个元素为１0０,元素个数为51的一维数组X3。
>>X1=[１,2,３,４，5,6,7,8,9,10]
X1=
1 2 3 45 6７ 8 9 10
＞>X２＝[1:
４,９:
-1：
5]
Ｘ2=
1 2 3 49 8 7 65
>>Ｘ3=lｏgsｐａce（1,2,51）
Ｘ3=
Ｃolumns 1tｈrｏｕgh7
10．000０ 10.4713１0.9648１１.4815 1２.０22６１２．5８9３ 13.1826
Ｃｏluｍns8 tｈroｕgｈ1４
１3.８０3８１4.４５441５．１356 １５.８４８91６.5959 17.37８0１8.1970
Columns１5throuｇh2１
19.054619.９5２6２0.8930 2１.877６22.908723.9８8３２5.1１８９
Columns 2２throuｇh28
２6．302７2７.54２３ ２8.8403 ３0．199531.622８ 33．１131 34.6７37
Coｌｕmｎｓ２9thrｏuｇh3５
36.３078 ３8.0189 39.8１07４1．6８6９4３.６5１6 45.708８ 47．８630
Ｃｏlumns3６throｕgh42
５0.1187５2．4807 ５4.9541 57.5440 60．25６０ 63.０9５７ 66．0６93
Columｎs４3 tｈrｏｕｇｈ49
6９.1831 72.4436 75.857８7９.4328 8３.1764８7．0964 91.２011
Ｃoluｍns ５0throｕｇh 51
95．4９93100.0000
>>
2.一维数组子数组的寻访和赋值
以冒号生成法创建一个第一个元素为0，步长为0.１，最后一个元素为2的一维数组X４，并写出寻访或赋值的以下指令:
a.寻访X4的第6个元素；
b.同时寻访X４的第２、5、７个元素；
ｃ．寻访前3个元素组成的子数组;
d.寻访除前3个元素外的全部的其他元素；
ｅ.由后三个元素倒排构成的子数组；
f.由大于0.5的元素构成的子数组；
ｇ．把第三个元素重新赋值为0；
h．把当前x数组的第一、四个元素都赋值为１。
>> X4=０:
0.1:
2
X4=
Columnｓ１through7
０ 0．10０0 0．2０0００．30０0 0.40０0 0．5000 0.6000
Ｃｏlumns８ ｔhroｕgｈ 14
0.700０ 0．800０ ０．900０１．００0０1．100０ 1.２0001.300０
Cｏlumns15through21
1.４000 1.5000 １.60001．7０00 1.80０01.90０0 2.000０
>>Ｘ4（６）
aｎs=
０．500０
>>Ｘ4（[2５7]）
anｓ =
0.1000 0．４000０.６０00
＞>X４（1:
3）
ａns＝
０0.10０0 0.2000
＞>Ｘ4（4：
ｅｎd）
ans =
Columns1tｈrｏugh ６
0.３０00 0.４0000.５00０ ０.６0０00.70０0０.8000
Columｎs７tｈrough１2
０.900０ 1．0００01.1000 1．20００ 1．3000 １.40００
Cｏlｕmns13tｈrouｇh１8
1.50００ １．６０00 1.７000 1．８000 1.90０02.000０
>>X4（eｎd:
-1:
ｅnd-2）
aｎｓ =
2．0００01．９000 １.8000
>＞X4（ｆｉｎd（X4>0.5））
ans=
Ｃolumｎs １ｔhrｏugh ８
0.60０0 0.７00０ ０．800００.9０00 1.0０00 1.1００0 1.2000 1.3０00
Columns 9tｈrougｈ15
1.４0０0 1．5000 1.６000１.7000 1.8000 1.900０ 2.000０
＞>Ｘ4（3）=[０］
X4 ＝
Ｃｏlumns 1thｒough 6
00．1000 0 0.300０0.4０
升级会员 