《MATLAB应用技术》实验报告书

MATLAB应用技术实验报告书1MATLAB应用技术实验报告书班级姓名学号总评成绩MATLAB应用技术实验报告书2实验一MATLAB语言基础一、实验目的1熟悉MATLAB的运行环境2掌握MATLAB的矩阵和数组的运算3掌握MATLAB符号表达式的创建4熟悉符号方程的求解二、实验内容1在一个已知的测量矩阵T（100100）中，删除整行全为0的行，删除整列内容全为0的整列（判断某列元素是否为0方法检查T,IT,J是否为0）。TRAND5,5T3,0T,40ROW,COLSIZETRCFORIROW11IFSUMTI,TI,0RSIZER1IENDENDIFSIZERTR,ENDROW,COLSIZETFORJCOL11IFSUMT,JT,J0CSIZEC1JEND操作成绩报告成绩MATLAB应用技术实验报告书3ENDIFSIZECT,CENDT081470097501576065570905802785097060035709134095750485409340063240964908003067872假设汽车系在下列各年度的人口统计如表所示类别年份大一新生学士毕业生2002102822003120100200498942005105972006121110试用一个二维矩阵STU表示上述数据，并请计算出下列各数值（1）汽车系在20022006年之间的每年平均新生、毕业生人数。（2）5年来汽车系共有多少毕业生（3）在哪几年，新生数目比毕业生多（4）5年来每年的毕业生对新生的比例平均值为何STU2002102822003120100200498942005105972006121110AVEROUNDMEANSTU,2,3SSUMSTU,3RATEMEANSTU,3/STU,2MATLAB应用技术实验报告书4STU2002102822003120100200498942005105972006121110AVE10997S483RATE088593完成下列矩阵运算（1）使用RANDN产生一个（1010）的矩阵A（2）计算B（AA）/2。请注意，B一定是一个对称矩阵（3）计算矩阵B的特征向量E1E2E10（使用函数EIG）（4）验证在I不等于J的情况下，EI和EJ的内积必定为0ARANDN10,10BAA/2CEIGBACOLUMNS1THROUGH80537713499067150888401022086371089106156183393034912075114710241400774003260748122588072540717210689031921214105525019240862200631163020809503129111351100608886MATLAB应用技术实验报告书5031880714704889294430864900068154420764813077020501034714384003011532600859140230433601241072690325201649076971491614224034261489703034075490627703714074230488235784140900293913703109330225610616017742769414172078731711511093111742350501961COLUMNS9THROUGH101419311480029160104901978072231587725855080450666906966018730835100825024371933002157043901165817947BCOLUMNS1THROUGH805377024200793708753010831085707613013650242030349024100605102366006380045811189079370241007172028070404100897063970247908753060510280708095131570162407129006680108302366040411315708649001850689700686MATLAB应用技术实验报告书610857006380089701624001851532603419051540761300458063970712906897034191491610823013651118902479006680068605154108230488224989085030245814790014440235501132021050810707610003250437002212065231134010645COLUMNS9THROUGH102498908107085030761002458003251479004370014440221202355065230113211340021051064502157080240802417947C407023451415577124960034308496148752154932486MATLAB应用技术实验报告书7418824下列MATLAB语句用于画出函数在0,10的值。X02EYX00110Y2EXP02XPLOTX,Y利用MATLAB的M文件编辑器创建一个新的M文件，输入上述代码，保存为文件TEST1M。然后在命令窗口中输入TEST1执行这个文件。看得到什么结果X00110Y2EXP02XPLOTX,YTEST1UNDEFINEDFUNCTIONORVARIABLETEST15熟悉MATALB帮助的使用1通过以下两种方式得到关于EXP函数的帮助（A）在命令窗口中输入HELPEXP命令；（B）运用帮助空间窗口。2使用LOOKFOR命令寻找以10为底的对数函数。1（A）HELPEXPEXPEXPONENTIALMATLAB应用技术实验报告书8EXPXISTHEEXPONENTIALOFTHEELEMENTSOFX,ETOTHEXFORCOMPLEXZXIY,EXPZEXPXCOSYISINYSEEALSOEXPM1,LOG,LOG10,EXPM,EXPINTOVERLOADEDMETHODSZPK/EXPTF/EXPCODISTRIBUTED/EXPGPUARRAY/EXPFINTS/EXPXREGCOVARIANCE/EXPREFERENCEPAGEINHELPBROWSERDOCEXPBEXPEXPONENTIALSYNTAXYEXPXDESCRIPTIONYEXPXRETURNSTHEEXPONENTIALFOREACHELEMENTOFXEXPOPERATESELEMENTWISEONARRAYSFORCOMPLEXXIY,EXPRETURNSTHECOMPLEXEXPONENTIALEZEXCOSYISINYUSEEXPMFORMATRIXEXPONENTIALSEXAMPLESFINDTHEVALUEOFEIYEXPIPIRETURNSY1000000000I2）LOOKFORLOG10LOG10COMMONBASE10LOGARITHMMATLAB应用技术实验报告书96假设U1和V3,用MATLAB语句编写下列语句ABCD3V4UVU/2U/33/V42U1V3A4U/3VB2V2/UVCV3/V3U3D4PIV2/3A04444B00556C10385D3769917应用MATLAB帮助窗口查找显示当前目录的命令。AMATLAB启动时的当前目录是什么B创建一个新的目录MYNEWDIR，并将其改变为当前目录。然后打开M文件编辑窗口，增加以下语句T2PIPI/102PICREATEANINPUTARRAYFROM2PITO2PIXABSSINTCALCULATE|SINT|PLOTT,XPLOTRESULT把此文件以TEST2M为文件名保存，然后在命令窗口中输入TEST2执行此文件。C关闭绘图窗口，返回到原始目录，然后在命令窗口中输入TEST2。看有何情况发生，为什么。（A）EPROGRAMFILESMATLAB2012BIN（B）T2PIPI/102PICREATEANINPUTARRAYFROM2PITO2PIXABSSINTCALCULATE|SINT|PLOTT,XPLOTRESULTMATLAB应用技术实验报告书10TEST2UNDEFINEDFUNCTIONORVARIABLETEST2三、思考题MATLAB中，数组与矩阵在表示与应用上有哪些区别。二维数组相当于矩阵，所以矩阵是数组的子集。数组运算是指数组对应元素之间的运算,也称点运算矩阵的乘法、乘方和除法有特殊的数学含义，并不是数组对应元素的运算，所以数组乘法、乘方和除法的运算符前特别加了一个点。矩阵是一个二维数组，所以矩阵的加、减、数乘等运算与数组运算是一致的。但有两点要注意1对于乘法、乘方和除法等三种运算，矩阵运算与数组运算的运算符及含义都不同矩阵运算按线性变换定义，使用通常符号；数组运算按对应元素运算定义，使用点运算符；2数与矩阵加减、矩阵除法在数学是没有意义的，在MATLAB中为简便起见，定义了这两类运算四、实验报告要求1编写实现实验内容中所使用的函数命令，并记录相应的生成结果。2书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，需要注意语言的流畅。MATLAB应用技术实验报告书11实验二MATLAB科学计算及绘图一、实验目的1熟悉MATLAB所提供的常用数值计算的函数方程（组）的求解、插值、拟合；2掌握MATLAB二维图形绘制命令及其图形控制（PLOT、LOGLOG、CONTOUR、POLAR等）；3熟悉MATLAB三维图形绘制命令及其图形控制MESH、SURF等。二、实验内容说明可以采用NOTEBOOK格式输出结果（关于NOTEBOOK请查阅其他参考资料，或上网搜索）1求FX4X6XX395在（0，100）上最大值、最小值，根。（使用函数FMINBND、ROOTS）FX1X4X6XX395X1,FX1FMINBNDFX1,0,100FX2X4X6XX3951X2,FX2FMINBNDFX2,0,100FMINFX1FMAXABSFX2RROOTS40010195FMIN953258FMAX40000E12R168600852514852I0852514852I170500843114514I操作成绩报告成绩MATLAB应用技术实验报告书120843114514I2求解常微分方程XXX1，X01，X00（使用函数DSOLVE）D2XDIFFX,2DXDIFFXSDSOLVED2XDXX1,DX01,X00SEXPT51/2/21/2351/2/101/251/2EXPT51/2/21/251/23/1013已知TAN2BN，测得对应数据如下（多项式插值INTERP1）T0,20,40,60,80,100,120,140,160,1835N0,1153,2045,2800,3466,4068,4621,5135,5619,6152试求A和B的值。T0,20,40,60,80,100,120,140,160,1835N0,1153,2045,2800,3466,4068,4621,5135,5619,6152YPOLYFITN,T,2Y0000000144004984请用梯形法、辛普森法分别计算积分值（TRAPZ、QUAD）102DX1）FORMATLONGX00011YSQRTXXX1ZTRAPZX,YZ1336910563097274MATLAB应用技术实验报告书132）YXSQRTXXX1ZQUADY,0,1Z13369075093062875计算二重积分（使用函数DBLQUAD）10221DXYXYZX,YXXYYXY2XY1DBLQUADZ,0,2,0,1ANS113333333333333346矩阵M1,2,64,2,78,9,3，求M的LU分解，QR分解，对角阵，特征值分解。（使用函数LU、QR、SHOL、EIG）M1,2,64,2,78,9,3L,ULUMV,WQRMX,YEIGML012500000000000003500000000000001000000000000000050000000000000010000000000000000100000000000000000U800000000000000090000000000000003000000000000000025000000000000005500000000000000007550000000000001MATLAB应用技术实验报告书14V011111111111111104036236526102220908153218373000044444444444444408375190791662110317853626430550088888888888888903683065830068280272445965511900W900000000000000091111111111111116444444444444446024469683939494712335971889481658006856556798716150X041113972373490707719165463260070499195212370029054836865929660106237345417101480391426912299308072818674875915801228823298353360773038881476651Y14294404543289529000157121455924081000067231899840487267A3,A4,BA2,BB21,CAA2B,CAB2C，求C。（使用函数SOLVE）SSOLVEA3,A4,BA2,BB21,CAA2B,CAB2CCSCC2238用两种方法求解AXB的解。（A为四阶随机矩阵，B为四阶向量，自己创建）。A782831033568107133B2365X1ABX2INVABA782831033MATLAB应用技术实验报告2365X10476274165202109001054481546572909534270650263620394551845342707X204762741652021090010544815465729095342706502636203945518453427069建立一个55矩阵，分别用POLYVAL函数和POLYVALM函数将矩阵代入函数FX13500668X0436X20695X3，计算出结果并比较。F0695043600668135PRAND5,5F1POLYVALF,PF2POLYVALMF,PF1195331859120887152191568919256135261840114776152781485214167143721968417629MATLAB应用技术实验报告书1617768135412403420283186491377713612135281382219475F25048718482383113665443686267242665127743267803225325895125064067527181333093476616581367225019244345098400487009544097102845110，用两种方法求函数的根，并求其极值与零点。/1521/80323XXXFF1XX3X082/X12535X1/XZFZEROF1,100SSOLVEX3X082/X12535X1/X,XXIDOUBLESF2XX3X082/X12535X1/X1X1,Y1FMINBNDF1,0,100X2,Y2FMINBNDF2,0,100YMINY1X1YMAXABSY2X2Z24156XI241560776504875I2278504975IMATLAB应用技术实验报告书170027909400I0776504875I0027909400I2278504975IYMIN83384E04X159963E05YMAX99950E05X299999911假设汽车系在2004、2005、2006年的人员组成如表所示类别年份大一新生学士毕业生2002102822003120100200498942005105972006121110A请用BAR3命令来画出上述数据的立体长条图B请用各种你可以想到的方法，在上述图形中加入各种解释和说明的文字。X20022003200420052006Y10282120100989410597121110BAR3X,Y,15,GROUPEDTITLE20022006汽车系学生组成图LEGEND大一新生,学士毕业生,LOCATION,SOUTHWESTMATLAB应用技术实验报告书1812北京内燃机总厂生产的492Q发动机，由试验测得的转矩特性为发动机转速N（RMIN1）10001500200025003000350038004000发动机转矩T（NM）1353314710152981569114710138271333712553试求出转矩特性（TFN）的多项式表示，并作出发动机的外特性图（要有适当的标注）。N10001500200025003000350038004000T1353314710152981569114710138271333712553PPOLYFITN,T,3TNPOLY2STRP,NNI1000104000TIPOLYVALP,NIPLOTNI,TI,N,T,TITLEFONTSIZE15492Q发动机转矩特性XLABELFONTSIZE13转速NRMIN1YLABELFONTSIZE13转矩TNMGRIDONAXISONMATLAB应用技术实验报告书19BOXON三、思考题1MATLAB求多项式的根是用什么方法，与传统方法相比有何优点MATLAB的多项式求根算法是采用ROOTSC指令，行量C为多项式系数。它是借助于所谓的伴随矩阵特征值计算实现的，与传统的方法相比该算法最稳定、可靠。2画出横坐标在（15，15）上的函数的曲线，应该使用什么命令。XSINYEZPLOTSINX,15,153请思考网络线有什么作用，为什么要对图形进行标注。网格线可以增加图形的可读性。标注使图形表达的信息更加清楚，便于读图。MATLAB应用技术实验报告书20四、实验报告要求1编写实现第二节实验内容中所使用的函数命令，并记录相应的生成结果。2书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，需要注意语言的流畅。MATLAB应用技术实验报告书21实验三函数编写与程序设计一、实验目的1）掌握函数的编写规则。2）掌握函数的调用。3）会用MATLAB程序设计实现一些工程算法问题。二、实验内容1编写一个Y,Y1,Y2MWAVEF1,M1,F2,M2函数，实现以下功能，并绘出Y1、Y2、Y在T0，2区间500个样点的图形。（其中调用参数2F1、F220HZ；05M1、M22）Y1M1SIN2F1TY2M2SIN2F2TYY1Y2MWAVE函数FUNCTIONY,Y1,Y2MWAVEF1,M1,F2,M2IFF120ERRORF1超出范围,RETURN,ENDIFF220ERRORF2超出范围,RETURN,ENDIFM12ERRORM1超出范围,RETURN,ENDIFM22ERRORM2超出范围,RETURN,ENDT02PI/50012PIY1M1SIN2PIF1TY2M2SIN2PIF2TYY1Y2FIGURESUBPLOT3,1,1PLOTT,Y1TITLEY1波形SUBPLOT3,1,2PLOTT,Y2TITLEY2波形SUBPLOT3,1,3PLOTT,YTITLEYY1Y2波形MATLAB调用函数MWAVE3,1,10,1操作成绩报告成绩MATLAB应用技术实验报告书222程序设计相传古代印度国王要褒奖他的聪明能干的宰相达依尔（国际象棋发明者），问他要什么达依尔回答“陛下只要在国际象棋棋盘的第一个格子上放一粒麦子，第二个格子上放二粒麦子，以后每个格子的麦子数都按前一格的两倍计算。如果陛下按此法给我64格的麦子，就感激不尽，其他什么也不要了。”国王想“这还不容易”让人扛了一袋麦子，但很快用光了，再扛出一袋还不够，请你为国王算一下共要给达依尔多少小麦（1袋小麦约14108粒）。A1S0FORI164SSAA2AENDWS/14108W131762457669353程序设计公元前五世纪我国古代数学家张丘建在算经一书中提出了“百鸡问题”鸡翁一值钱五，鸡母一值钱三，鸡雏三值钱一。百钱买百鸡，问鸡翁、母、雏各几何FORX019MATLAB应用技术实验报告书23FORY033FORZ0100IFXYZ1005X3YZ/3100SX,Y,ZENDENDENDENDS025007500S40018007800S80011008100S12004008400三、设计提示1函数名和函数文件名应相同；对调用参数的取值范围要检验是否符合要求，如不符合要求，应给出出错信息（用IF和