实验四 数据分析与多项式计算含实验报告.docx
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实验四数据分析与多项式计算含实验报告
实验四数据分析与多项式计算
一、实验目的
1．掌握数据统计和分析的方法。
2．掌握数据插值与曲线拟合的方法及其应用。
3．掌握多项式的常用运算。
二、实验的设备及条件
计算机一台（带有MATLAB7.0以上的软件环境）。
设计提示
1．参考本节主要内容，学习并理解相关函数的含义及调用方法。
三、实验内容
1．请完成教材P134中实验指导环节的实验内容的第1题；
2.请完成教材P134中实验指导环节的实验内容的第2题（此题含两个小题，任选其一完成）；
3.请完成教材135中实验指导环节的实验内容第4题；
4.请完成教材135中实验指导环节的实验内容的第5题。
5.已知某压力传感器的测试数据如下表
p
0.0
1.1
2.1
2.8
4.2
5.0
6.1
6.9
8.1
9.0
9.9
u
10
11
13
14
17
18
22
24
29
34
39
p为压力值，u为电压值，试用多项式
来拟合其特性函数，求出a,b,c,d，并把拟合曲线和各个测试数据点画在同一幅图上。
四、实验报告要求（包含预习报告要求和最终报告要求）
1.实验名称
2.实验目的
3.实验设备及条件
4.实验内容及要求
5.实验程序设计
指程序代码。
6.实验结果及结果分析
实验结果要求必须客观,有数据的可以记录数据，没有数据的简单描述实验现象。
结果分析是对实验结果的理论评判。
7.实验中出现的问题及解决方法
8.思考题的回答
一、实验报告的提交方式
Word文档，命名方式:
实验号_你的学号_姓名!
!
!
例如本次实验：
实验一_000000001_张三.doc
（信息101提交报告邮箱）：
E_mail:
matlab_xx01@
（网络工程101提交作业邮箱）：
E_mail:
Matlab_wg01@（注意网络班的M是大写的）
下一次课前提交,过期不收!
二、参考文献
参考教材和Matlab帮助文件。
1.实验名称
数据分析与多项式计算
2.实验目的
1．掌握数据统计和分析的方法。
2．掌握数据插值与曲线拟合的方法及其应用。
3．掌握多项式的常用运算。
3.实验设备及条件
计算机一台（带有MATLAB7.0以上的软件环境）
4.实验内容及要求
完成所给实验题以及思考题，题与题之间用相应注释分割。
注意对实验中出现的相关函数或变量，请使用help或doc查询相关帮助文档，学习函数的用法。
5.实验程序设计
%1.1
disp（'第1
（1）题'）;
A=randn（10,5）;
B=mean（A）;
C=std（B,0,2）;
disp（'randn函数生成的10*5随机矩阵A中'）;
disp（'A为：
'）;
disp（A）;
disp（'A各列元素的均值为：
'）;
disp（B）;
disp（'标准方差为：
'）;
disp（C）;
%1.2
disp（'第1
（2）题'）;
D=min（min（A））;
E=max（max（A））;
disp（'randn函数生成的10*5随机矩阵A中'）;
disp（'最小元素为：
'）;
disp（D）;
disp（'最大元素为：
'）;
disp（E）;
%1.3
disp（'第1（3）题'）;
F=sum（A,2）;
disp（'A每行元素的和为：
'）
disp（F）;
G=sum（sum（A））;
disp（'全部元素之和为：
'）
disp（G）;
%1.4
disp（'第1（4）题'）;
disp（'A的每列元素按升序排序：
'）
H=sort（A）;
disp（H）
disp（'A的每行元素按降序排序：
'）
I=sort（A,2,'descend'）;
disp（I）
%2
disp（'第二题'）
N=1:
100;
Y=sqrt（N）;
disp（'N=1'）;disp（'√N='）;
X1=interp1（N,Y,1,'cublic'）;disp（X1）;
disp（'N=4'）;disp（'√N='）;
X2=interp1（N,Y,4,'cublic'）;disp（X2）;
disp（'N=9'）;disp（'√N='）;
X3=interp1（N,Y,9,'cublic'）;disp（X3）;
disp（'N=16'）;disp（'√N='）;
X4=interp1（N,Y,16,'cublic'）;disp（X4）;
disp（'N=25'）;disp（'√N='）;
X5=interp1（N,Y,25,'cublic'）;disp（X5）;
disp（'N=36'）;disp（'√N='）;
X6=interp1（N,Y,36,'cublic'）;disp（X6）;
disp（'N=49'）;disp（'√N='）;
X7=interp1（N,Y,49,'cublic'）;disp（X7）;
disp（'N=64'）;disp（'√N='）;
X8=interp1（N,Y,64,'cublic'）;disp（X8）;
disp（'N=81'）;disp（'√N='）;
X9=interp1（N,Y,81,'cublic'）;disp（9）;
disp（'N=100'）;disp（'√N='）;
X10=interp1（N,Y,100,'cublic'）;disp（X10）;
%3
disp（'第三题'）;
disp（'两个多项式P（x）=2x^4-3x^3+5x+13,Q（x）=x^2+5x+8,试求P（x）、P（x）Q（x）以及P（x）/Q（x）的导数'）;
P=[2,-3,5,0,13];
Q=[1,5,8];
disp（'（注意:
系数矩阵，从左到右幂依次递减，最后一个幂为0，即x^0！
）'）;
disp（'P（x）的导数系数矩阵为：
'）
f=polyder（P）;
disp（f）;
disp（'P（x）Q（x）的导数系数矩阵为：
'）;
g=polyder（P,Q）;
disp（g）;
disp（'P（x）/Q（x）的导数系数矩阵为:
'）
[p,q]=polyder（P,Q）;
disp（'分子:
'）;
disp（p）;
disp（'分母:
'）;
disp（q）;
%4
disp（'第四题'）;
disp（'有3个多项式P1（x）=x^4+2x^3+4x^2+5,P2（x）=x+2,P3（x）=x^2+2x+3，试进行下列操作：
'）;
disp（'（注意:
系数矩阵，从左到右幂依次递减，最后一个幂为0，即x^0！
）'）;
disp（'
（1）求P（x）=P1（x）+P2（x）P3（x）。
'）;
P1=[1,2,4,0,5];
P2=[1,2];
P3=[1,2,3];
P4=[0,conv（P2,P3）];
P5=P1+P4;
disp（'解：
P（x）的系数矩阵为：
'）
disp（P5）;
disp（'
（2）求P（x）的根。
'）;
P6=[1,2,4,0,5];
P7=roots（P6）;
disp（'解：
P（x）的根为'）;
disp（P7）;
disp（'（3）当x取矩阵A的每一元素时，求P（x）的值。
其中'）;
disp（'A='）;
P8=[-1,2,-1.4;0.75,2,3.5;0,5,2.5];
disp（P8）;
P9=polyval（P5,P8）;
disp（'解：
P（x）的值为：
'）;
disp（P8）;
disp（'（4）当以矩阵A为自变量时，求P（x）的值。
其中A的值与（3）相同。
'）;
disp（'（注意1:
输入时，以"["为开头，以"]"为结尾，以","为元素间隔，以";"为下一行。
'）;
disp（'（注意2:
输入时注意检查输入的元素是否为矩阵！
'）;
P10=input（'解：
请输入矩阵A的值:
'）;
P11=polyval（P5,P10）;
disp（'则，P（x）的值为：
'）;
disp（P11）;
%5
disp（'第五题'）;
t=[0,1.1,2.1,2.8,4.2,5,6.1,6.9,8.1,9,9.9];
y=[10,11,13,14,17,18,22,24,29,34,39];
p=polyfit（t,y,3）;
disp（'a,b,c,d分别为：
'）;
disp（p）;
yi=polyval（p,t）;
gridon;
boxon;
plot（t,y,':
O',t,yi,'-*'）
title（'某压力传感器的测试数据线性图'）;
xlabel（'x轴'）;
ylabel（'y轴'）;
6.实验结果及结果分析
7.实验中出现的问题及解决方法
问题:
第4（4）题中，输入数值时报错。
解决：
没有按照矩阵的规格进行输入，"["与"]"两个符号忘记添加。
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