MATLAB实验指导教案资料.docx
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MATLAB实验指导教案资料
MATLAB实验指导
实验一MATLAB运算基础
1.实验目的
1）熟悉启动和退出MATLAB的方法。
2）熟悉MATLAB命令窗口的组成。
3）掌握建立矩阵的方法。
4）掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。
2.实验内容
1、用逻辑表达式求下列分段函数的值。
2、求[100-999]之间能被21整除的数的个数。
3、建立一个字符串向量，删除其中的大写字母。
4、输入矩阵
，并找出A中大于或等于5的元素（用行列表示）。
5、求矩阵
的行列式值、逆和特征根。
6、不采用循环的形式求出和式
的数值解。
3.实验程序及结果
1、程序如下：
t=0:
0.5;2.5...
y=t.^2*（（t>=0）&（t<1））+（t.^2-1）.*（（t>=1）&（t<2））+（t.^2-2*t+1）.*（（t>=2）&（t<3））
结果如下：
2、程序如下：
p=rem（[100:
999],21）==0;
sum（p）
运行结果如下：
3、程序代码如下：
ch='ABcdefGHd',k=find（ch>='A'&ch<='Z'）,ch（k）=[]
4、程序代码如下：
A=[123;456;789],[i,j]=find（A>=5）,
forn=1:
length（i）
m（n）=A（i（n）,j（n））
end
M
运行结果：
5、程序代码：
a11=input（'a11='）,a12=input（'a12='）,
a21=input（'a21='）,a22=input（'a22='）,
A=[a11,a12,a21,a22],
DA=det（A）,IA=inv（A）,EA=eig（A）
运行结果如下：
6、程序代码如下：
sum（2.^[0:
63]）
结果如下：
4．心得体会
通过本次的学习，使我对MATLAB的使用有了基本的了解。
熟悉了MATLAB的一系列运用和命令窗口的基本组成。
掌握如何去建立矩阵及各种表达式的书写规则和常规函数的使用。
对行列式的运用有了进一本的了解。
实验二M函数与M文件的编写与应用
1.实验目的
1、熟悉MATLAB的环境与工作空间。
2、熟悉变量与矩阵的输入、矩阵的运算。
3、熟悉M文件与M函数的编写及应用。
4、熟悉MATLAB控制语句与逻辑运算。
2.实验内容
1、1行100列的Fibonacc数组a，a
（1）=a
（2）=1,a（i）=a（i-1）+a（i-2）,用for循环指令来寻求该数组中第一个大于10000的元素，并指出其位置i。
2、编写M脚本文件，定义下列分段函数，并分别求出当（x1=1，x2=0.5）、（x1=-1，x2=0）和（x1=0，x2=-0.5）时的函数值。
3、编写M函数表示曲线
sint以及其它的包络线
，并从命令窗口输入命令语句绘制曲线。
t的取值范围是[0-4
]。
4、设
编写一个M文件，使的调用函数f（x）时，x可用矩阵代入，得出的f（x）为同价矩阵。
\\
5、实验程序及结果心得体会
3.实验程序及结果
1、程序代码如下：
n=100;a=ones（1,n）;
fori=3:
n
a（i）=a（i-1）+a（i-2）;
ifa（i）>10000
a（i）,
break;
end;
end,i
程序运行结果如下：
2、程序代码如下：
function[p]=ff（x1,x2）
ifx1+x2>1
p=0.5457*exp（-0.75*x2^2-3.75*1^2-1.5*1）;
elseifx1+x2<=-1
p=0.5457*exp（-0.75*x2^2-3.75*1^2-1.5*1）;
elsep=0.7575*exp（-x2^2-6.*x1^2）;
End
在命令窗口输入
x1=0.x2=-0.5
ff（x1,x2）
运行结果：
ans=0.5899
输入
X1=-1,x2=0
Ff（x1,x2）
程序结果如下：
Ans=
0.00229
输入
X1=1,x2=0..5
Ff（x1,x2）
程序结果如下
Ans=
0.0224
3、程序代码如下：
functiony=ff（t）
y1=exp（-t/3）
y2=exp（-t/3）.*sin（3*t）;
y=[y1;y2]
单击M文件编辑器的SAVE图标，使出现标准的文件保存对话框
在文件对话框中选定目录填写文件名单击SAVE按钮把M文件保存到制定的文件目录中
输入如下命令
T=0:
pi/100:
4*pi;
Plot（t,ff（tt））
4、程序代码如下：
functionf=fx（x）
f=1./（（x-2）.^2+0.1）+1./（（x-3）.^4+0.01）
4实验心得
通过对M函数与M文件的编写与应用使我对MATLAB的环境与工作空进有了更近一步的熟悉，可以在文件保存对话框中选定目录，填写文件名并设置M文件保存在制定的目录中，熟悉了M文件与M函数的编写与应用和MATLAB的控制语句与逻辑运算。
实验三选择与循环结构程序的设计
1.实验目的
1、掌握if语句、switch语句、try语句的使用。
2、掌握利用for语句、while语句实现循环结构的方法。
2.实验内容
1、根据
求
（1）y<时的最大值；
（2）与
（1）的n值对应的y值。
2、已知
求f1~f100中，最大值最小值、各数之和，以及正数、零、负数的个数。
3、输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A.B.C.D.E.其中，90~100分为A，80~89分为B,70~79分为C，60~69分明为D，60分一下为E。
4、求分段函数的值。
用if语句实现输出x=-0.5，-3.0，1.0，2.0，2.5，3.0，5.0时的y值。
3．实验程序及结果
1、用for循环，程序如下：
forn=1:
100%取足够大的n值，这里取100
f（n）=1./（2*n-1）
y=sum（f）
ify>=3
my=y-f（n）%y<3时的最大y值
mn=n-1%y<3时的最大n值
break
end
end
my
Mn
运行结果如下：
my=
2.9944
mn=
56
2、程序代码如下：
f
（1）=1,f
（2）=0,f（3）=1
forn=4:
100
f（n）=f（n-1）-2*f（n-2）+f（n-3）
end
a=sum（f）%各数之和
b=max（f）%最大值
c=min（f）%最小值
p=f==0,d=sum（p）%零的个数
p1=f>0,e=sum（p1）%正数的个数
p2=f<0,f=sum（p2）%负数的个数
a,b,c,d,e,f
程序运行结果如下：
a=
-7.4275e+11
b=
4.3776e+11
c=
-8.9941e+11
d=
2
e=
49
f=
49
3、程序代码如下：
per=input（'输入成绩：
'）
switchfloor（per/10）%将grade向负无穷方向取整，不能为fix
case9
grade='A'%100>grade>=90
case8
grade='B'
case7
grade='C'
case6
grade='D'
casenum2cell（0:
5）%数值向量必须转换为元胞数组才能作为判决条件
grade='E'
otherwise
ifper==100
grade='A'%grade=100
elsegrade='error'%grade<0或>100
end
end
程序运行，在命令窗口输入成绩后可显示成绩等级。
4、程序代码如下：
functiony=ex3_4（x）
fori=1:
length（x）
if（x（i）<0）&（x（i）~=-3）%如果x为一向量，x<0只能是x的每个元素小于0才返回1
y（i）=x（i）^2+x（i）-6
elseif（x（i）>=0）&（x（i）<5）&（x（i）~=2）&（x（i）~=3）
y（i）=x（i）^2-5*x（i）+6
else
y（i）=x（i）^2-x（i）-1
end
end
y
程序运行如下：
在命令窗口输入下列语句：
X=[-5.0,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0],
Y=ex3_4（x）
有如下结果：
y=
14.000011.00002.00001.0000-0.25005.000019.0000
4．心得体会
本实验是对循环与选择结构程序设计，在本实验中有对IF语句SWITCH语句TRY语句的使用。
其中有当条件成立时，则执行语句组，执行完之后执行IF语句的后续语句，若条件不成立，则直接执行IF语句的后续语句。
而SWITCH语句是更具表达式的取值不同，分别执行不同的语句。
最后学习了循环结构有FORWHILE循环。
，FOR循环变量可以为数据，WHILE循环以不定次数求一组命令的值，而BREAK语句与CONTINUE语句他们一般与IF语句配合使用。
实验四绘图函数的应用
1.实验目的
1、熟悉二维和三维绘图函数的命令。
2、熟悉图形修饰和控制方法。
3、了解特殊坐标图形的绘制。
2.实验内容
1、在同一图形窗口绘制sinx，cosx曲线，要求用不同颜色和线型、数据点标记字符，X轴范围为[0--2
],y轴范围为[-2-2]，并加注解说明sinx、cosx以区分，图例注解放置在图形右下角。
2、定义函数myfun：
y（1,2）=[200sinx/x，x^2]，绘制该函数在X=[-20-20]区间内的图形。
3、试将图形窗口分割成三个区域，分别格绘制y=lgx在[0-100]区间内的对数坐标，x半对数坐标及y半对数坐标，并加上标题添加图。
4、t=-3:
0.125:
3，x=cos2t,y=cos2t，z=x^2+2*y^2，请绘制带有等高线的基于x,y,z的三维网格曲面图，并填充颜色。
坐标轴范围为[-1,1,-1,1,0,,2].
5、绘制出饱和非线性特性方程
的曲线。
3.实验程序及结果
1、输入的程序代码如下：
t=0:
0.05:
2*pi;
plot（t,sin（t）,'r-.o',t,cos（t）,'m-s'）
legend（'sinx','cosx',4）
axis（[02*pi-22]）
运行结果如下：
2、程序代码如下：
functionY=myfun（x）
Y（:
1）=200*sin（x（:
））./x（:
）;
Y（:
2）=x（:
）.^2;
程序运行结果如下：
3、程序代码如下：
x=0:
0.1:
100;
y=log10（x）;
subplot（311）,loglog（x,y）
grid
title（'logloggraph'）
subplot（312）,semilogx（x,y）
grid
title（'semilogxgraph'）
subplot（313）,semilogy（x,y）
grid
title（'semilogygraph'）
程序运行结果如下：
4、程序代码如下：
t=-3:
0.125:
3;
x=sin（2.*t）;y=cos（2.*t）;[x,y]=meshgrid（x,y）;
z=x.^2+2*y.^2;
mesh（x,y,z）
axis（[-1
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