实验一 MATLAB软件应用复习含具体答案.docx
《实验一 MATLAB软件应用复习含具体答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验一 MATLAB软件应用复习含具体答案.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验一MATLAB软件应用复习含具体答案
实验一MATLAB软件应用复习
一、实验目的及意义
1.熟悉MATLAB软件的用户环境；
2.了解MATLAB软件的一般目的命令；
3.掌握MATLAB数组操作与运算函数；
4.掌握MATLAB软件的基本绘图命令；
5.掌握MATLAB语言的几种循环、条件和开关选择结构。
通过该实验的学习，使学生能灵活应用MATLAB软件解决一些简单问题，能借助MATLAB软件的绘图功能，对函数的特性进行探讨，广泛联想，大胆猜想，发现进而证实其中的规律。
二、实验内容
1.MATLAB软件的数组操作及运算练习；
2.直接使用MATLAB软件进行作图练习；
3.用MATLAB语言编写命令M-文件和函数M-文件；
4.MATLAB软件的符号运算练习。
三、实验步骤
1.在D盘建立一个自己的文件夹;
2.开启软件平台——MATLAB，将你建立的文件夹加入到MATLAB的搜索路径中。
3.利用帮助了解函数max,min,sum,mean,sort,length，rand,size和diag的功能和用法。
4.开启MATLAB编辑窗口,键入你编写的M文件（命令文件或函数文件）；
5.保存文件（注意将文件存入你自己的文件夹）并运行；
6.若出现错误，修改、运行直到输出正确结果；
7.写出实验报告，并浅谈学习心得体会。
四、实验要求与任务
根据实验内容和步骤，完成以下具体实验，要求写出实验报告（实验目的→问题→算法与编程→计算结果或图形→心得体会）
基础实验
1．设有分块矩阵
，其中E,R,O,S分别为单位阵、随机阵、零阵和对角阵，试通过数值计算验证
。
2．某零售店有9种商品的单件进价（元）、售价（元）及一周的销量如表1.1，问哪种商品的利润最大，哪种商品的利润最小；按收入由小到大，列出所有商品及其收入；求这一周该9种商品的总收入和总利润。
表1.1
货号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
单件进价
7.15
8.25
3.20
10.30
6.68
12.03
16.85
17.51
9.30
单件售价
11.10
15.00
6.00
16.25
9.90
18.25
20.80
24.15
15.50
销量
568
1205
753
580
395
2104
1538
810
694
3.用两种方法在同一个坐标下作出
这四条曲线的图形，并要求用两种方法在图上加各种标注。
4．用subplot分别在不同的坐标系下作出下列四条曲线，为每幅图形加上标题，
1）概率曲线
；
2）四叶玫瑰线
；
3）叶形线
4）曳物线
。
5．作出下列曲面的3维图形，
1）
；
2）环面
。
6．建立一个命令M-文件：
求所有的“水仙花数”，所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字的立方和等于该数本身。
例如，153是一个水仙花数，因为
。
7．编写函数M-文件sq.m：
用迭代法求
的值。
求平方根的迭代公式为
迭代的终止条件为前后两次求出的x的差的绝对值小于
。
8.求函数的极限、导数或积分：
探究实验
自由发挥：
自己提出问题，实验探索，广泛联想，发现规律，大胆猜想。
比如函数cos（1/x）在x=0附近的振荡现象，有无规律可寻？
T1
新建一个M文件输入命令如下：
E=eye（3,3）;
R=rand（3,2）;
O=zeros（2,3）;
S=diag（[3,7]）;
A=[E,R;O,S];
AA=A*A;
B=[E,R+R*S;O,S*S];
ifB==AA
disp（'命题成立'）;
else
disp（'命题不成立'）;
end
保存并运行，结果如下：
命题成立
由运行结果可知，得以验证。
T2
新建一个M文件输入命令如下：
A=[7.158.253.2010.306.6812.0316.8517.519.30];
B=[11.1015.006.0016.259.9018.2520.8024.1515.50];
C=[568120575358039521041538810694];
L=（B-A）.*C;
E=B.*C;
[max,x]=max（L）
[min,y]=min（L）
[xd,z]=sort（E）
smm=sum（E）
smn=sum（L）
保存并运行，结果如下：
max=
1.3087e+004
x=
6
min=
1.2719e+003
y=
5
xd=
1.0e+004*
0.39110.45180.63050.94251.07571.80751.95623.19903.8398
z=
531492876
smm=
1.4294e+005
smn=
4.6052e+004
由运行结果可知，货号为6的商品利润最大，货号为5的商品利润最小。
按收入由小到大，所有商品及其收入为：
商品号531492876
收入1.0e+004*
0.39110.45180.63050.94251.07571.80751.95623.19903.8398
总收入为1.4294e+005，总利润为4.6052e+004。
T3
新建一个M文件输入命令如下：
（1）
x=linspace（-1,1,50）;
y1=x.^2;
y2=x.^3;
y3=x.^4;
y4=x.^5;
plot（x,y1）;
holdon;
plot（x,y2）;plot（x,y3）;plot（x,y4）;
holdoff;
text（-0.6,0.4,'\leftarrowy1=x^2'）;
text（-0.9,0.2,'y2=x^3\rightarrow'）;
text（-0.9,-0.1,'y3=x^4\rightarrow'）;
text（-0.8,-0.6,'\leftarrowy4=x^5'）;
xlabel（'x'）
ylabel（'y'）
title（'方法一'）
保存并运行，运行结果如下：
（2）
新建一个M文件输入命令如下：
x=linspace（-1,1,50）;
y1=x.^2;
y2=x.^3;
y3=x.^4;
y4=x.^5;
plot（x,y1,x,y2,x,y3,x,y4）;
gtext（'y1=x^2'）;
gtext（'y2=x^3'）;
gtext（'y3=x^4'）;
gtext（'y4=x^5'）
xlabel（'x'）
ylabel（'y'）
title（'方法二'）
保存并运行，运行结果如下：
T4
新建一个M文件输入命令如下：
x=linspace（-2,2,200）;
subplot（2,2,1）;y=exp（-x.^2）;plot（x,y）;grid;title（'概率曲线：
y=e^（-x^2）'）;
x=0:
0.01:
2*pi;
subplot（2,2,2）;p=sin（2.*x）;polar（x,p）;title（'四叶玫瑰线：
p=sin（2q）'）;
subplot（2,2,3）;t=0:
0.01:
20;x=3*t./（1+t.^3）;y=3*t.^2./（1+t.^3）;plot（x,y）;grid;title（'叶形线'）;
subplot（2,2,4）;
yy=0:
0.01:
2;
xx=log（（1+sqrt（1-yy.^2））./（yy+eps））-sqrt（1-yy.^2）;plot（xx,yy）;
holdon;
xx=log（（1-sqrt（1-yy.^2））./（yy+eps））+sqrt（1-yy.^2）;plot（xx,yy）;
title（'曳物线'）;
holdoff
保存并运行，运行结果如下：
T5
（1）
新建一个M文件输入命令如下：
x=-1:
0.01:
1;
y=x;
[X,Y]=meshgrid（x,y）;
t=sqrt（X.^2+Y.^2）;
Z=sin（pi*t）;
mesh（X,Y,Z）
保存并运行，运行结果如下：
（2）
新建一个M文件输入命令如下：
v=0:
0.01:
2*pi;
u=v;
[U,V]=meshgrid（u,v）;
X=（1+cos（U））.*cos（V）;
Y=（1+cos（U））.*sin（V）;
Z=sin（U）;
mesh（X,Y,Z）
保存并运行，运行结果如下：
T6
新建一个M文件输入命令如下：
functionshuixianhuashu
form=100:
999;
a=fix（m/100）;
b=rem（fix（m/10）,10）;
c=rem（m,10）;
ifm==a.^3+b.^3+c.^3
disp（m）
end
end
保存，再在命令窗口输入shuixianhuashu结果如下：
>>shuixianhuashu
153
370
371
407
T7
新建一个M文件输入命令如下：
functionx=sq（a）
x1=a;
x2=（x1+a/x1）/2;
while（abs（x2-x1）>=1e-5）
x1=（x2+a/x2）/2;
temp=x1;
x1=x2;
x2=temp;
end
x=x2；
保存，再在再在命令窗口输入如下命令：
A=[sq
（2）,sq（3）;sq（4）,sq（5）;sq（6）,sq（7）;sq（8）,sq（9）]
运行得
A=
1.41421.7321
2.00002.2361
2.44952.6458
2.82843.0000
T8
新建一个M文件输入命令如下：
symsxyzn;
f1=（x+3^x）^（1/x）;
a1=limit（f1,x,inf）
f2=（exp（x）*sin（x）-x*（x+1））/（x^3）;
a2=limit（f2,x,0）
f3=（x^2+2*x-1）/（exp（-x）*sin（x）+1）;
a3=diff（f3,x）
f4=x^2/（1-x^2）;
a4=diff（f4,x,n）
f5=atan（y/x）-log（sqrt（x^2+y^2））;
dx=diff（f5,x）;
dy=diff（f5,y）;
a5=-（dy/dx）
z=x*atan（y）;
zx=diff（z,x）
zy=diff（z,y）
f7=exp（2*x）/（exp（x）+2）;
a7=int（f7,x）
[x,y]=meshgrid（-4:
0.01:
4）;
z=x.*atan（y）;
mesh（x,y,z）
保存并运行，结果如下：
a1=
3
a2=
1/3
a3=
（2*x+2）/（exp（-x）*sin（x）+1）-（x^2+2*x-1）/（exp（-x）*sin（x）+1）^2*（-exp（-x）*sin（x）+exp（-x）*cos（x））
a4=
0
a5=
-（1/x/（1+y^2/x^2）-1/（x^2+y^2）*y）/（-y/x^2/（1+y^2/x^2）-1/（x^2+y^2）*x）
zx=
atan（y）
zy=
x/（1+y^2）
a7=
exp（x）-2*log（exp（x）+2）
探究实验
比较幂函数，指数函数，对数函数的变化快慢
众所周知：
与幂函数相比，指数函数是急脾气，对数函数是慢性子。
这就是说，当x→∞时，再小的指数函数也比幂函数变化快，再大的对数函数也比幂函数变化慢。
当x→∞时,比较
与
的大小.当x→∞时,比较
与
的大小.
symsx;
limit（x^10,x,inf）
ans=
Inf
limit（1.1^x,x,inf）
ans=
Inf
新建一个M文件输入命令如下：
x=10:
100:
100000;
f1=x.^10;
f2=1.1.^x
f3=x.^0.001;
f4=1000.*log（x）;
subplot（2,2,1）,plot（x,f1）,title（'f1=x.^10'）;
subplot（2,2,2）,plot（x,f2）,title（'f2=1.1.^x'）;
subplot（2,2,3）,plot（x,f3）,title（'f3=x.^0.001'）;
subplot（2,2,4）,plot（x,f4）,title（'f4=1000.*log（x）'）
保存并运行，结果如下：
由此可分析得知
当x→∞时,
趋近于无穷大，变化较慢，
也趋于无穷大，但是变化较快
当x→∞时,
比较小，
变化比较大
实验总结
这次实验题量较大有一定难度并且画图的某些问题要自己探究和学习使自己较为系统的复习了MATLAB的用法细节问题很重要像点乘和不点乘的情况要分清
感谢下载!
欢迎您的下载，资料仅供参考
升级会员 