Matlab实验指导书.docx
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Matlab实验指导书
Matlab实验指导书
齐鲁理工学院
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）（365-522-70）3
（2）>>area=pi*2.5^2
（3）已知x=3，y=4，在MATLAB中求z：
（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（2,3）
>>m1（11）
>>m1（:
3）
>>m1（2:
3,1:
3）
>>m1（1,4）+m1（2,3）+m1（3,2）+m1（4,1）
（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
（2）3col
（3）_row
（4）for
2、求以下变量的值，并在MATLAB中验证。
（1）a=1:
2:
5;
（2）b=[a'a'a'];
（3）c=a+b（2,:
）
实验二MATLAB语言矩阵运算
一、实验目的：
掌握MATLAB向量、矩阵、数组的生成及其基本运算常用的函数。
了解字符串的操作。
二、实验内容：
（1）向量的生成和运算
（2）矩阵的创建、引用和运算
（3）多维数组的创建和运算
（4）字符串的操作
三．实验步骤
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
（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
（9）result9=a.\b
（10）result10=a.^2
（11）result11=a^2
（12）result11=2.^a
2、用MATLAB求下面的的方程组。
（1）
（2）
3、已知
（1）求矩阵A的秩（rank）
（2）求矩阵A的行列式（determinant）
（3）求矩阵A的逆（inverse）
（4）求矩阵A的特征值及特征向量（eigenvalueandeigenvector）
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
四、思考题
求y=？
（用formatlong查看y的值）
实验三MATLAB数值运算
一、实验目的：
掌握MATLAB常用的数值运算函数。
二、实验内容：
1、多项式运算
2、多项式插值和拟合
3、数值微积分
三、实验步骤：
1、多项式运算
（1）多项式表示，在MATLAB中多项式表示成向量的形式。
（2）多项式的加减法相当于向量的加减法，但是需要注意阶次要相同，如果不同，低阶的要补零。
（3）多项式的乘除法分别用函数conv,deconv实现。
（4）多项式求根用roots。
（5）多项式求值用函数polyval。
2、多项式插值和拟合
有一组实验数据如图显示
X
0.0
1.1
2.1
2.8
4.2
5.0
6.1
6.9
8.1
9.0
y
16
32
70
142
260
436
682
1010
1432
1960
请分别用插值和拟合的方法来估测x=6时的数值。
3、数值微积分
（1）差分使用diff实现
（2）cumsum函数求累计积分，trapz函数用梯形法求定积分。
实验四程序的编辑及调试
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）M文件的编辑
（2）程序流程控制结构
三、实验步骤
1、M文件的编辑
（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：
21
3105168421
63105168421
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.
while1
n=input（'Entern,negativequits:
'）;
ifn<=0
break
end
a=n;
whilen>1
ifrem（n,2）==0
n=n/2;
else
n=3*n+1;
end
a=[a,n];
end
a
end
2、程序流程控制结构
（1）for循环结构
（2）while循环结构
（3）if—else—end分支结构
（4）swich--case结构
实验五二维曲线的绘制
一、实验目的
1、理解MATLAB绘图方法
2、掌握绘制二维数据曲线图的方法
3、掌握用plot函数和fplot函数绘制曲线的方法
4、通过练习掌握绘制二维数据曲线图的方法和plot函数和fplot函数的使用
二、实验环境
1．计算机
2．MATLAB7.0集成环境
三、实验说明
1．熟练操作MATLAB7.0运行环境
2．自主编写程序，必要时参考相关资料
3．实验前应写出程序大致框架或完整的程序代码
四、实验内容和步骤
1．实验内容
（1）绘制下列曲线：
①
②
③
（2）通过用plot和fplot函数绘制
的曲线，并分析其区别。
2．实验步骤
（1）分析实验内容，写出程序大致框架或完整的程序代码。
（2）进入MATLAB7.0集成环境。
（3）编辑程序并进行保存。
（4）运行程序，若有错误，修改错误后再次运行，如此反复进行到不显示出错为止。
（5）检查程序输出结果。
五、实验报告要求
1．整理实验结果，填入相应表格中
2．小结实验心得体会
实验六三维曲线和曲面的绘制
一、实验目的
1、理解三维曲线的绘制
2、理解曲面图的绘制
3、通过练习熟悉三维曲线和曲面图的绘制方法
二、实验器材
1．计算机
2．MATLAB7.0集成环境
三、实验说明
1．自主编写程序，必要时参考相关资料
2．实验前应写出程序大致框架或完整的程序代码
四、实验内容和步骤
1．实验内容
（1）绘制下列三维曲线
1）
2）
（2）绘制下列曲面图
1）z=5,|x|≤5,|y|≤52）
2．实验步骤
（1）分析实验内容，写出程序大致框架或完整的程序代码。
（2）进入MATLAB7.0集成环境。
（3）编辑程序并进行保存。
（4）运行程序，若有错误，修改错误后再次运行，如此反复进行到不显示出错为止。
（5）检查程序输出结果。
五、实验报告要求
1．整理实验结果，填入相应表格中
2．小结实验心得体会
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