实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算.docx

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实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算

实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算

一、实验目的:

1.熟悉MATLAB开发环境

2.掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算

二、实验基本知识:

1•熟悉MATLAB环境:

间浏览器、文件

MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空

和搜索路径浏览器。

2•掌握MATLAB常用命令

CIC清除命令窗口中内容

clear清除工作空间中变量

help对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明

Iookfor查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称

3.MATLAB变量与运算符

变量命名规则如下:

(1)变量名可以由英语字母、数字和下划线组成

(2)变量名应以英文字母开头

(3)长度不大于31个

(4)区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量。

表1VlATLAB加特殊⅛量

变量宕

功能说明

功能说明

ANS

默认变量名.以应答最近一次操作运

算结果

reahnm

最小貳正实数

i或j

虚散单位

INFfinf

无芳大

圜周率—

N.4Nr∏an)

不定值⑹。

eps

浮点数的相对误差

nar≡i!

J

函数实际输入参数个数

reaJmax

最:

大能正夹数

IIar^OUt

因数实际穩岀参数T数

表2MATLAE車术运空有

操作行

功壷说明

舉伍符I

功能说明

+

\

矩阵左除

W

IS

A

数组左除

矩阵泰

/

矩阵右徐

数组乘

J

数组右除

A

矩阵乘方

^l⅛t⅛≡

Λ

*

数⅛≡方

I

数组粹査

表3MATLAB关系运草苓

操怩符

功能说明

=

等于

→=

不筹于

>

大于

<

小于

A=

大于等于

<=

小苜于

表4'IALLAH逻辑运算符

逻辑运算荷

■X4口X,

逻ts⅛≡

说明

&

And

谡辑弓

I

Or

逻辑或

-⅛

NOC

—逻辑非

Xor

逻辑异或

表5∖1ATLAB特殊运亘

符号

功能说明示例

符号

珂能说因示例

111:

4;1:

2:

11

■«

分隔疔

f

分隔列

»44

()

%

注释

4.MATLAB的一维、二维数组的寻访

表6子数组访问与½½M冃的相关托令格式

指令格武

指令功能

A(r√*)

數组A中Γ指定彳认C指定列之元素组成的于數蛆

4(?

数组注巾F指定行对直的所有列丄兀素组成的子数詛

A3)

⅛⅛A中匸指定列对应的所有行之兀圭组成的干澈组

-⅛⅛

数组3中各列兀素苜尾相连组成前“一维长列”子数组

A(i}

—维弋列”子数组中的第i个兀銮

A(TiC)^SU

数组盘中F指定行、亡指定列之元素组咸的了数组的赋值

.4

(1)-β(!

敵组全兀孝‘呆持JO勺行寛、列长不更AD两组兀素总合应相同

5.MATLAB的基本运算

表7两种运算捋令形式扣实质内酒的异同表

数组运算

拒阵运算

含义

含义

A-,

菲共矩特置

Af

共⅜E转置

A=S

把板星S赋经A的每个元素

SIB

杯堇S分-别丄B兀素之和

S-BrB-S

I标量S分别兰B7C≠±≡

S.*Λ

标量S分别一A兀煮之积

≡*A

标量S分别与A每个兀⅛Z⅛

s√B*BΛs

杯堇百分别複B的兀素陈

S5tHHtBl

BFt內逆乘W

4Λ∏

、的囹个兀聿自乘"次

AF

丸阵为方阵・自乘Il拔

AzP

对人杏元蕭分别求非整数鬲

A-λp

方阵A的非整数乘方

A÷B

对应元素相幻

A÷B

⅛5M0t∏∣

A-B

对应元素相碱

A-E

矩阵相减

AΛB

对应兀素相乘

A*B

内维相同矩阵相乘

A√B

A的兀盖别E的对应TL素除

A/B

A右除E

BAA

与上相同

B∖Λ

AL左除E

Z⑷

以自然数亡为底,分别決占的元素为指甑求幕

expm(A)

A的矩阵指数函数

IOg(A)

对A的各兀素求对数

IOglkI(4)

A的矩阵对数函数

Sqrt(A)

对矗的各元素求平方根

Sqrtln{Al

A的晁阵平方根函数

6.MΛΓL∖B的営用函数

表&标准数组生成函数

指令

含义

捋令

含义I

产生对角形⅛⅛(4⅛⅛⅛不适用)

rand

产生均匀分布随机数组

eje

产主单t⅛数组(对高淮环适用」

nuidu

产生正态分布麵机数组

πιagic

产土魔方竦组(对高隼不适用〕

ZCroS

产生全O数俎:

ones

产生全1数组

SheO

≡□ffi≡矩阵的行数和列数

 

表9数组操乍函数

指令I

含义

diag

握取对角纟密元素,或生成对角阵

∩ipud

陕数组“水平中线”为对称轴,交换上下对称位置上的数组元素

fliplr

以数组『'垂直中线”为对称轴,交换左右对称位直上的数组兀素

reshape

在总兀素数不变的前提下,改变数组的T亍数、列数想

rot90

矩阵逆时针旅转90度

det

方阵的行列式值

rank

矩阡的秩

、实验内容

1、新建一个文件夹(自己的名字命名,在机器的最后一个盘符)

2、启动MATLAB6∙5∕7.0,将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。

3、保存,关闭对话框

4、学习使用help命令,例如在命令窗口输入helpeye,然后根据帮助说明,学习使用

指令eye(其它不会用的指令,依照此方法类推)

 

5、学习使用clc、clear,观察commandWindow、commandhistory禾口WorkSPaCe等窗口

的变化结果。

clear后的操作页面

 

CIC后的操作页面

6、初步程序的编写练习,新建M-file,保存(自己设定文件名,例如exercl、exerc2、

exerc3•••)••学习使用MATLAB的基本运算符、数组寻访指令、标准数组生成函数和数组

操作函数。

注意:

每一次M-file的修改后,都要存盘。

(1)helprand,然后随机生成一个2×6的数组,观察commandWindow、commandhistory和WOrkSPaCe等窗口的变化结果。

rand(2,6)

(2)学习使用clc、Clear,了解其功能和作用。

clear

clc

clear后的操作页面

 

CIC后的操作页面

(3)输入一个2维数值数组,体会标点符号的作用(空格和逗号的作用)。

a=[123,456,789]

b=[123;456;789]

c=[123]

(4)一维数组的创建和寻访,创建一个一维数组(1×8X,查询X数组的第2个元素,

查询X数组的第3个元素到第6个元素,查询X数组的第5个元素到最后一个元素,查询X数组的第3、2、1个元素,查询X数组中≤5元素,X数组的第2个元素重新赋值为111。

X=[12345678]

Y=X

(2),Z=X(3:

6),M=X(5:

end),N=X(3:

-1:

1),0=(find(X<=5)),X

(2)=111

(5)二维数组的创建和寻访,创建一个二维数组(4×8A,查询数组A第2行、第3列

的元素,查询数组A第2行的所有元素,查询数组A第6列的所有元素,查询数组

A按列拉长形成新的数组B(1×32)查询数组A按行拉长形成新的数组C(1×32)以全元

素赋值的方式对数组A赋值。

A=randn(4,8)

B=A(2,3),C=A(2,:

),D=A(:

6)

E=A(:

),X=A',Y=X(:

),F=Y'

A(:

)=1:

32

(6)两种运算指令形式和实质内涵的比较。

设有3个二维数组A2×4B2×4C4×2写出所有由2个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令。

A=[1234;5678],B=[11223344;55667788],C=[111222;333444;555

666;777888]

A+B,A-B

A.*B,A*C,A./B,A/B,B.\A,B\A

 

 

(7)学习使用表8列的常用函数(通过help方法)。

helpdiag,diag(3),diag(2,2)

helpeye,eye(5),eye(2,3),eye(4:

5)

helpmagic,magic(4),magic(3:

4)

helpOnes,Ones(3),ones(3,4)

helprand,rand^4),rand(2,3)

helprandn,randn(5),randn(3,4)

helpzeros,zeros(4),zeros(2,4)

helpsize,X=rand(2,3,4),d=SiZe(X),[m1,m2,m3,m4]=SiZe(X),m2=

SiZe(X,2)

 

(8)学习使用表9数组操作函数。

X=rand(4)

diag(X),flipud(X),fliplr(X),reshape(X,[1,16]),rot90(X),det(X),rank(X)

(9)学习字符串的创建,a='Thisisanexample.'

串数组的大小size(a)

串数组的元素标识a14=a(1:

4)ra=a(end:

-1:

1)

a='Thisisanexample.',size(a),a14=a(1:

4),ra=a(end:

-1:

1)

五实验报告要求:

1.认真练习以上操作

2.将以上操作截屏附于实验报告之中。

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