MATLAB实验报告53581471.docx

1、MATLAB实验报告53581471(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)一试验时间:20131015二.实验地点:大楼五楼8号机房三.实验名称:MATLAB数值计算四.实验目的:1.掌握MATLAB数据对象的特点以及数值的运算规则。2.掌握MATLAB中建立矩阵的方法以及矩阵处理和分析的方法。3.掌握MATLAB中常量与变量的使用及各种表达式的书写规则。4.熟悉MATLAB常用函数的使用以及多项式的运用。二实验内容1. 求下列表达式的值。（1）z1=结果： z1=2*sin(85360)*pi)(1+eps*eps)z1 =1.3512（2）z2=结果 ： x=2 1+2*i;-

2、0.45 5x = 2.0000 1.0000 + 2.0000i -0.4500 5.0000 z2=12*log(x+sqrt(1+x)z2 = 0.6585 0.6509 + 0.4013i -0.6162 1.0041 （3）z3=sin(a+0.3)+ln(),a=-3.0,-2.9,-2.8,2.8,2.9,3.0结果： a=-3:0.1:3; z3=(eps(a*0.3)-eps(a*0.2)2.0.*sin(a+0.3)+log(a+0.3)2.0)z3 =Columns 1 through 50.3001 + 3.1416i 0.2624 + 3.1416i 0.2231 +

3、 3.1416i 0.1823 + 3.1416i 0.1398 + 3.1416iColumns 6 through 100.0953 + 3.1416i 0.0488 + 3.1416i -0.0000 + 3.1416i -0.0513 + 3.1416i -0.1054 + 3.1416iColumns 11 through 15-0.1625 + 3.1416i -0.2231 + 3.1416i -0.2877 + 3.1416i -0.3567 + 3.1416i -0.4308 + 3.1416iColumns 16 through 20-0.5108 + 3.1416i -0

4、.5978 + 3.1416i -0.6931 + 3.1416i -0.7985 + 3.1416i -0.9163 + 3.1416i Columns 21 through 25-1.0498 + 3.1416i -1.2040 + 3.1416i -1.3863 + 3.1416i -1.6094 + 3.1416i -1.8971 + 3.1416iColumns 26 through 30-2.3026 + 3.1416i -2.9957 + 3.1416i -37.0245 -2.9957 -2.3026 Columns 31 through 35-1.8971 -1.6094 -

5、1.3863 -1.2040 -1.0498 Columns 36 through 40 -0.9163 -0.7985 -0.6931 -0.5978 -0.5108 Columns 41 through 45-0.4308 -0.3567 -0.2877 -0.2231 -0.1625 Columns 46 through 50-0.1054 -0.0513 0.0000 0.0488 0.0953 Columns 51 through 550.1398 0.1823 0.2231 0.2624 0.3001 Columns 56 through 60 0.3365 0.3716 0.40

6、55 0.4383 0.4700 Column 61 0.5008 2.创建一个由10个元素组成的等差数列x，第一个元素是1，第10个元素是20.（1）计算其元素个数；（2）取出其中第二个元素赋值给y.(3)将数组X的前3个元素分别赋值为4，5，6.（4）将数组X的前5个元素倒序后构成一个字数组赋值给Z。（5）取出X中的第2到最后一个元素赋值给t。结果： X=linspace()X = Columns 1 through 9 1.0000 3.1111 5.2222 7.3333 9.4444 11.5556 13.6667 15.7778 17.8889 Column 10 20.0000（

7、1） n=10n = 10（2） y=X(1,2)y = 3.1111（3） X(1,1:3)=4 5 6X = Columns 1 through 9 4.0000 5.0000 6.0000 7.3333 9.4444 11.5556 13.6667 15.7778 17.8889 Column 10 20.0000（4） z=X(1) X(2) X(3) X(4) X(5); fliplr(z)ans = 9.4444 7.3333 5.2222 3.1111 1.0000（5） t=X; t(1)=t = 3.1111 5.2222 7.3333 9.4444 11.5556 13.6

8、667 15.7778 17.8889 20.00003.已知A=，B=,求下列表达式的值。（1）A+6*B和A-B+I（其中I为单位矩阵）。（2）A*B和A.*B.(3)A3和A.3.(4)AB和AB.(5)A B和A(1,3),：);B2.结果： A=12 34 -4;34 7 87;3 65 7A = 12 34 -4 34 7 87 3 65 7 B=1 3 -1;2 0 3;3 -2 7B = 1 3 -1 2 0 3 3 -2 7（1） y=A+6*By = 18 52 -10 46 7 105 21 53 49 I=eye(3)I = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 y=A-

9、B+Iy = 12 31 -3 32 8 84 0 67 1(2) y=A*By = 68 44 62 309 -72 596 154 -5 241 y=A.*By = 12 102 4 68 0 261 9 -130 49(3) y=A3y = 37226 233824 48604 247370 149188 600766 78688 454142 118820 y=A.3y = 1728 39304 -64 39304 343 658503 27 274625 343(4) y=ABy = 16.4000 -13.6000 7.6000 35.8000 -76.2000 50.2000 6

10、7.0000 -134.0000 68.0000 y=ABy = -0.0313 0.3029 -0.3324 0.0442 -0.0323 0.1063 0.0317 -0.1158 0.1558(5) y=A By = 12 34 -4 1 3 -1 34 7 87 2 0 3 3 65 7 3 -2 7 y=A(1,3,:);B2y = 12 34 -4 3 65 7 4 5 1 11 0 19 20 -5 404. a=-1,0.5,0，b=-3.4,3,-6，求:a=b,a=b,a=b,a a=-1,0.5,0a = -1.0000 0.5000 0 b=-3.4,3,-6b = -

11、3.4000 3.0000 -6.0000 a a=bans = 1 0 1 a=bans = 0 0 0 a=bans = 1 1 1 a A=-5 0 1;2.6 1 2;0 8 1A = -5.0000 0 1.0000 2.6000 1.0000 2.0000 0 8.0000 1.0000 B=4 2.5 0;0 6 0;-1.2 0 1B = 4.0000 2.5000 0 0 6.0000 0 -1.2000 0 1.0000 A&Bans = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 A|Bans = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Aans = 0 1 0 0 0 0 1 0

12、06.求x3+4x2-17x-60=0的根。结果： y=sym(x3+4*x2-17*x-60)y =x3+4*x2-17*x-60 x=solve(y)x = -3 4 -57求多项式2x4+4x2-5x在1，2，3，4处的值，对于矩阵的值，以及在矩阵中各点处的值。结果： p=2 4 -5 0; x=1:1:4; polyval(p,x)ans = 1 22 75 172 x=1 2;3 4; polyval(p,x)ans = 1 22 75 172 polyvalm(p,x)ans = 97 138 207 304 8.将多项式G（x）=x4-5x-17x+129x-180,当x在0：1

13、：20时多项式的值y上加上正态分布的随即行向量构成y1，对y1进行拟合，并对多项式y和y1分别进行插值，计算在5.5处的值。结果： G=1 -5 -17 129 -180; x=0:1:20; y=polyval(G,x)y = Columns 1 through 8 -180 -72 -14 0 0 40 198 576 Columns 9 through 16 1300 2520 4410 7168 11016 16200 22990 31680 Columns 17 through 21 42588 56056 72450 92160 115600 z=randn(1,21)z = Co

14、lumns 1 through 9 -0.4326 -1.6656 0.1253 0.2877 -1.1465 1.1909 1.1892 -0.0376 0.3273 Columns 10 through 18 0.1746 -0.1867 0.7258 -0.5883 2.1832 -0.1364 0.1139 1.0668 0.0593 Columns 19 through 21 -0.0956 -0.8323 0.2944 y1=y+zy1 = 1.0e+005 * Columns 1 through 9 -0.0018 -0.0007 -0.0001 0.0000 -0.0000 0

15、.0004 0.0020 0.0058 0.0130 Columns 10 through 18 0.0252 0.0441 0.0717 0.1102 0.1620 0.2299 0.3168 0.4259 0.5606 Columns 19 through 21 0.7245 0.9216 1.1560 p1=polyfit(x,y1,1)p1 = 1.0e+004 * 0.4592 -2.3221 p2=polyfit(x,y1,2)p2 = 1.0e+004 * 0.0527 -0.5939 1.0128 p3=polyfit(x,y1,3)p3 = 1.0e+003 * 0.0350

16、 -0.5234 2.2579 -1.8420 p4=polyfit(x,y1,4)p4 = 1.0000 -4.9981 -17.0398 129.3836 -180.9366 z=interp1(x,y,5.5)z = 119 z1=interp1(x,y1,5.5)z1 = 120.1900三学习体会 今天是第二次做MATLAB实验，经过上一次实验的教训，在做实验之前我认真的预习了实验。可是在实验中还是不可避免的出现了些问题，例如对表达式的输入问题，第一大题的第三小题表达式z3=sin(a+0.3)+ln()，一开始的时候我输入的是 z3=(eps(a*0.3)-eps(a*0.2)2.

17、0*sin(a+0.3)+log(a+0.3)2.0).可是运行结果显示错误。正确的输入应该是z3=(eps(a*0.3)-eps(a*0.2)2.0.*sin(a+0.3)+log(a+0.3)2.0)。经过这次实验我学习到用MATLAB计算表达式的值，建立矩阵的方法以及矩阵处理和分析的方法等，常用函数的使用以及多项式的运用等。 一试验时间:2013115二.实验地点:大楼五楼8号机房三.实验名称:MATLAB符号计算四.实验目的:1. 熟悉掌握MATLAB符号表达式的创建。2. 熟悉掌握符号表达式的代数运算。3. 掌握符号表达式的化简和替换。4. 熟悉掌握符号微积分。5. 熟悉符号方程的求

18、解。五实验内容1 根据运行结果分析下面三种表示方法有什么不同含义？（1） f=3*x2+5*x+2结果： f=3*x2+5*x+2（2）f=3*x2+5*x+2结果： f=3*x2+5*x+2f =3*x2+5*x+2（3）x=sym(x); f=3*x2+5*x+2结果： x=sym(x); f=3*x2+5*x+2 f = 3*x2+5*x+22.因式分解x4-5*x3+5*x2+5*x-6结果： f=sym(x4-5*x3+5*x2+5*x-6) f = x4-5*x3+5*x2+5*x-6 factor(f) ans = (x-1)*(x-2)*(x-3)*(x+1)3.合并(x+1)

19、3+(x-1)2+5*x-6的同类项结果： f=sym(x+1)3+(x-1)2+5*x-6) f = (x+1)3+(x-1)2+5*x-6 collect(f,x) ans = -4+x3+4*x2+6*x5.求(x+1)6的展开式结果： f=sym(x+1)6) f = (x+1)6 expand(f) ans = x6+6*x5+15*x4+20*x3+15*x2+6*x+14.求f(x,y)= 1(x3-1)+1(x2+y+1)+1(x+y+1)+8的分子、分母结果： f=sym(1(x3-1)+1(x2+y+1)+1(x+y+1)+8) f =1(x3-1)+1(x2+y+1)+1

20、(x+y+1)+8 n,1=numden(f) n = -9-8*x-16*y+8*x4*y+8*x3*y2+9*x4+3*x3-8*x2+9*x5+8*x6-7*x2*y-7*y*x-7*y2+18*x3*y+8*x5*y d = (x3-1)*(x2+y+1)*(x+y+1)5.求下列极限（1）log(sinx)(pi-2*x)2结果： f=sym(log(sinx)(pi-2*x)2) f = log(sinx)(pi-2*x)2 limit(f,x,pi2) ans = -18（2）5*x2(1-x2)+2(1x)结果： f=sym(5*x2(1-x2)+2(1x) f = 5*x2(

21、1-x2)+2(1x) limit(f,x,inf) ans = -46.求下列函数的导数（1）f(t)=,求f(4)结果： syms x t limit(1-sqrt(4+x)(1+sqrt(4+x)-(1-sqrt(4)(1+sqrt(4)x,x,0) ans = -118（2）y= exp(x)*cos(x),求结果： f=sym(exp(x)*cos(x) f = exp(x)*cos(x) diff(f,x,4) ans = -4*exp(x)*cos(x) （3）结果： syms x t limit(t+x-atan(t+x)-(t-atan(t)x,x,0) ans = t2(1

22、+t2)7.已知f=，用符号微分求结果： syms a x f=a x2 1x;exp(a*x) log(x) sin(x) f = a, x2, 1x exp(a*x), log(x), sin(x) diff(f) ans = 0, 2*x, -1x2 a*exp(a*x), 1x, cos(x) 8.求下列不定积分（1）结果： f=sym(sin(2*x)sqrt(1+(sin(x)2) f = sin(2*x)sqrt(1+(sin(x)2) int(f,x) ans = 2*(1+sin(x)2)(12) （2）结果： f=sym(1sqrt(x2+5) f = 1sqrt(x2+5

23、) int(f,x) ans = asinh(15*5(12)*x)9.求下列定积分（1）结果： f=sym(sqrt(sin(x)3-(sin(x)5) f = sqrt(sin(x)3-(sin(x)5) int(f,x,0,pi) ans = 45（2）结果： f=sym(exp(x22) f = exp(x22) int(f,x,0,1) ans = -12*i*erf(12*i*2(12)*pi(12)*2(12) 10.用代数方程求解方程组 结果： eq1=sym(x1-x2+4*x3-2*x4); eq2=sym(x1-x2-x3+2*x4); eq3=sym(3*x1+x2+7

24、*x3-2*x4); eq4=sym(x1-3*x2-12*x3+6*x4); x1,x2,x3,x4=solve(eq1,eq2,eq3,eq4) x1 = 0 x2 = 0 x3 = 0 x4 = 0 六实验体会 MATLAB符号运算，我学习到如何利用sym命令创建符号常量。例如，在第一题中如果直接输入f=3*x2+5*x+2就会显示x没有定义，应当先利用sym命令定义x=sym(x);另外还有利用n,d=numden(s)提取分子分母，factor(s),expand(s)进行因式分解与展开，simplify,simple(s)化解多项式。以及用limit(f,x,a),diff(f,x

25、,a)等函数求极限，微积分等。一.实验时间:20131111二.试验地点:大楼五楼8号机房三.实验名称:MATLAB环境及命令窗口的使用四实验目的1. 熟悉MATLAB的操作环境及基本操作方法。2. 熟悉MATLAB的通用参数设置。3. 熟悉MATLAB的搜索路径及设置方法。4. 熟悉MATLAB帮助信息的查阅方法。五实验内容1. 完成下列操作：（1）在MATLAB命令窗口输入以下命令： x=0:pi10:2*pi; y=sin(x);(2)在工作空间窗口选择变量y,再在工作空间窗口选择绘图菜单命令或在工具栏中单击绘图命令按钮，绘制变量y的图形。（3）利用帮助学习save,load命令的用法，

26、将工作区中变量全都保存在mydata.mat中，清空工作区，重新载入变量x,y查看变量信息，并把它们保存在mydata.mat中。结果： x=0:pi10:2*pi; y=sin(x); plot(y, DisplayName, y, YDataSource, y); figure(gcf) save mydataclc 2.计算y=1.33sin(pi3)sprt26,实现（1）结果用format命令按不同格式输出。（2）观察在进行上述计算后命令历史窗口的变化，用功能键实现回调刚才计算语句。（3）回调计算语句，把sin改为sn运行，观察反馈信息。若回调语句后面加“；”号，看输出有何不同。结果

27、：（1） y=1.3*1.3*1.3*sin(pi3)*sqrt(26)y = d24b1320 format short e y=1.3*1.3*1.3*sin(pi3)*sqrt(26)y = 9.7017e+000 format rat y=1.3*1.3*1.3*sin(pi3)*sqrt(26)y = 2862295 y=1.3*1.3*1.3*sin(pi3)*sqrt(26)y = d24b1320 format short e y=1.3*1.3*1.3*sin(pi3)*sqrt(26)y = 9.7017e+000 format rat y=1.3*1.3*1.3*sin(pi3)*sqrt(26)y =2862295 （2） y=1.3*1.3*1.3*sn(pi3)*sqrt(26)? Undefined function or method sn for input arguments of type double. y=1.33*sin(pi3)*sqrt(26);3.键入命令：x=-10:0.5:10;y=-8:0.5:8;X,Y=meshgrid(x,y);Z=sin(sqrt(X.2+Y.2).sqrt(X.2+Y.2);Meshz(X,Y,Z) %三维网格曲面