matlab实验指导答案详解(非常详细正确).doc
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实验一MATLAB工作环境熟悉及简单命令的执行
一、实验目的：
熟悉MATLAB的工作环境，学会使用MATLAB进行一些简单的运算。
二、实验内容：
MATLAB的启动和退出，熟悉MATLAB的桌面（Desktop），包括菜单（Menu）、工具条（Toolbar）、命令窗口（CommandWindow）、历史命令窗口、工作空间（Workspace）等；完成一些基本的矩阵操作；学习使用在线帮助系统。
三、实验步骤：
1、启动MATLAB，熟悉MATLAB的桌面。
2、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace的变化，记录运算结果。
（1）（365-52´2-70）¸3
>>（365-52*2-70）/3
ans=63.6667
（2）>>area=pi*2.5^2
area=19.6350
（3）已知x=3，y=4，在MATLAB中求z：
>>x=3
>>y=4
>>z=x^2*y^3/（x-y）^2
z=576
（4）将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace中察看m1在内存中占用的字节数。
m1=
执行以下命令
>>m1=[162313;511108;97612;414151]
>>m1（2,3）
ans=10
>>m1（11）
ans=6
>>m1（:
3）
ans=3
10
6
15
>>m1（2:
3,1:
3）
ans=51110
976
>>m1（1,4）+m1（2,3）+m1（3,2）+m1（4,1）
ans=34
（5）执行命令>>helpabs
查看函数abs的用法及用途，计算abs（3+4i）
（6）执行命令
>>x=0:
0.1:
6*pi;
>>y=5*sin（x）;
>>plot（x,y）
（6）运行MATLAB的演示程序，>>demo，以便对MATLAB有一个总体了解。
四、思考题
1、以下变量名是否合法？
为什么？
（1）x2合法
（2）3col不合法，首字符是数字
（3）_row不合法，首字符必须是字母
（4）for不合法，for为MATLAB的保留关键字
2、求以下变量的值，并在MATLAB中验证。
（1）a=1:
2:
5;
a=135
（2）b=[a'a'a'];
b=111
333
555
（3）c=a+b（2,:
）
c=468
实验二MATLAB语言矩阵运算
一、实验目的：
掌握基本的矩阵运算及常用的函数。
二、实验内容：
1、下列运算是否合法，为什么？
如合法，结果是多少？
（1）result1=a'
（2）result2=a*b
不合法，两矩阵的内阶不相等。
（3）result3=a+b
（4）result4=b*d
（5）result5=[b;c']*d
（6）result6=a.*b
（7）result7=a./b
（8）result8=a.*c
不合法，两矩阵的维数不相等，点乘相求两矩阵的维数相同。
（9）result9=a.\b
（10）result10=a.^2
（11）result11=a^2
不合法，a矩阵不是方阵，方阵才能取平方。
（12）result12=2.^a
以上运算的关键不是结果是多少，而是结果怎么得来的，比如result5=[b;c']*d，要学会将其分解后去理解，可在命令窗口输入以下语句：
>>c'
>>t=[b;c']
>>r5=t*d
2、用MATLAB求下面的的方程组。
（1）
A=[7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5;1,3,2,13]
b=[4;7;-1;0]
x=A\b
x=0.4979
0.1445
0.0629
-0.0813
（2）
A=[1,1,1,0;1,2,1,-1;2,-1,0,-3;3,3,5,-6]
b=[1;8;3;5]
xyzw=inv（A）*b
xyzw=1.0000
5.0000
-5.0000
-2.0000
3、已知
A=[7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5;1,3,2,13]
（1）求矩阵A的秩（rank）
>>rank（A）
（2）求矩阵A的行列式（determinant）
>>det（A）
（3）求矩阵A的逆（inverse）
>>inv（A）
（4）求矩阵A的特征值及特征向量（eigenvalueandeigenvector）
>>[v,d]=eig（A）
该题目要求大家学会使用MATLAT的帮助系统，一是知道函数名，怎样查函数用法，二是不知道函数名，怎样查函数名及其用法。
4、关系运算与逻辑运算
已知a=20,b=-2,c=0,d=1
（1）r1=a>b
（2）r2=a>b&c>d
（3）r3=a==b*（-10）
（4）r4=~b|c
r1=1，r2=0，r3=1，r4=0
三、思考题
求y=？
（用formatlongg查看y的值）
方法一：
n=-10:
1:
10
formatlongg
x=2.^n
y=sum（x）
方法二：
y=0;
fort=-10:
10
y=y+2^t;
end
y
方法三
y=0;t=-10
whilet<=10
y=y+2^t;
t=t+1;
end
y
实验三选择结构程序设计及调试
一、实验目的：
掌握利用if、switch语句编写选择结构程序，学会MATLAB程序编辑、运行及调试方法。
二、实验内容：
1、求分段函数的值。
用if语句实现，算出下列表中x对应的y值。
X
-5
0
2
5
8
y
14
6
0
19
55
clc
clear
x=-5%x=input（'请输入x的值'）
ifx<0
y=x^2+x-6;
elseifx>=0&x<5
y=x^2-5*x+6;
else
y=x^2-x-1;
end
y
2、分别用if和swith语句实现，将百分制成绩转换为成绩等级A、B、C、D、E。
其中[90~100]分为A，[80~90）分为B，[70~80）分为C，[60~70）分为D，60分以下为E。
对超出百分制范围的成绩，给出错误提示信息。
clc
clear
s=input（'请输入百分制成绩:
'）;
ifs<0|s>100
g='ERROR';
elseifs>=90&s<=100
g='A';
elseifs>=80&s<90
g='B';
elseifs>=70&s<80
g='C';
elseifs>=60&s<70
g='D';
else
g='E';
end
g
clc
clear
s=input（'请输入百分制成绩:
'）;
switchfloor（s/10）
case9
g='A';
case8
g='B';
case7
g='C';
case6
g='D';
casenum2cell（0:
5）
g='E';
otherwise
ifs==100
g='A';
else
g='ERROR';
end
end
g
3、程序的调试（参考P77）：
在以上编写的程序中设置断点，控制程序单步运行，观察程序的执行及变量值的变化情况。
三、思考题
设计程序，产生两个两位随机整数，再输入一个运算符号，完成成两位数的加、减、乘、除四则运算，并显示相应的结果。
clc
clear
x1=10+floor（90*rand
（1））
x2=10+floor（90*rand
（1））
p=input（'输入+-*/运算符:
','s'）;
switchp
case'+'
y=x1+x2;
case'-'
y=x1-x2;
case'*'
y=x1*x2;
case'/'
y=x1/x2;
otherwise
y='error';
end
y
实验四循环结构程序设计及调试
一、实验目的：
掌握MATLAB程序编辑、运行及调试方法。
二、实验内容：
1、启动MATLAB后，点击File|New|M-File，启动MATLAB的程序编辑及调试器（Editor/Debugger），编辑以下程序，点击File|Save保存程序，注意文件名最好用英文字符。
点击Debug|Run运行程序，在命令窗口查看运行结果，程序如有错误则改正。
注：
数论中一个有趣的题目：
任意一个正整数，若为偶数，则用2除之，若为奇数，则与3相乘再加上1。
重复此过程，最终得到的结果为1。
如：
2®1
3®10®5®16®8®4®2®1
6®3®10®5®16®8®4®2®1
运行下面的程序，按程序提示输入n=1,2,3,5,7等数来验证这一结论。
%classic"3n+1"problemfromnumbertheory.
n=1%n等于1,2,3,5,7等数
a=n;
whilen>1
ifrem（n,2）==0
n=n/2;
else
n=3*n+1;
end
a=[a,n];
end
a
2、根据，当n分别取100、1000、10000时，求x的值分别是多少？
clc
clear
y=0;
n=100
fork=1:
n
y=y+1/k^2;
end
x=sqrt（6*y）
3、编程求满足的最小m值。
以下是三种方法及结果验证方法。
clc
clear
sum_x=0;
n=0;
whilesum_x<=1e4
n=n+1;
x=2^n;
sum_x=sum_x+x;
end
re1=n
sum_x=0;
n=1;
whilesum_x<=1e4
x=2^n;
sum_x=sum_x+x;
n=n+1;
end
re2=n-
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