太原理工MATLAB实验报告.doc

实验二 矩阵和数组的操作1、 实验目的及要求 1.掌握矩阵和数组的一般操作，包括创建、保存、修改和调用等。 2.学习矩阵和数组的加减运算与乘法。3.掌握对数组中元素的寻访与赋值，会对数组进行一般的操作。2、 实验内容1. 用三种方法创建一个3*3矩阵，然后利用矩阵编辑器，将其扩充为4*5矩阵，并保存，试着调用它。2. 建立一个等差数列，然后由它产生一个对角阵3. 利用MATLAB的函数inv（A）求方阵A的逆矩阵。3、 主要仪器设备计算机、MATLAB软件四、操作方法与实验步骤 1. 用三种方法创建一个3*3矩阵，然后利用矩阵编辑器，将其扩充为4*5矩阵，并保存，试着调用它。 （1）直接输入法 A=3,2,1;4,5,6;7,8,9A = 3 2 1 4 5 67 8 9 （2）直接利用MATLAB提供的函数创建一个3*3矩阵 A=rand(3)A = 0.9501 0.4860 0.4565 0.2311 0.8913 0.0185 0.6068 0.7621 0.8214（3） 利用MATLAB提供的“Matrix Editor”完成输入 步骤1 在命令区输入A=1. 步骤2 用鼠标单击工具栏的工作区浏览器，在弹出的变量浏览器中选中变量A，打开矩阵编辑器。 步骤3 在左下角的两个文本框中分别输入3行3列。步骤4 把矩阵的行数和列数改为4和5，用鼠标选中表格中需要修改的元素。步骤5 在命令区输入save data A,保存。然后在命令区输入 load data 将文件中的矩阵读到工作区的内存中。2. 建立一个等差数列，然后由它产生一个对角阵 a=linspace(0,1.5,5)a = 0 0.3750 0.7500 1.1250 1.5000 A=diag(a)A = 0 0 0 0 0 0 0.3750 0 0 0 0 0 0.7500 0 0 0 0 0 1.1250 0 0 0 0 0 1.50003. 利用MATLAB的函数inv（A）求方阵A的逆矩阵。 A=1,2;5,6; B=inv(A)B = -1.5000 0.50001.2500 -0.2500五、练习题（实验结果与分析）1.创建一个5*5矩阵，提取主对角线以上的部分。 A=pascal(5)A = 1 1 1 1 1 1 2 3 4 5 1 3 6 10 15 1 4 10 20 35 1 5 15 35 70 U=triu(A)U = 1 1 1 1 1 0 2 3 4 5 0 0 6 10 15 0 0 0 20 350 0 0 0 702. A=rand(3),B=magic(3),C=rand(3,4),计算A*B*C。 clear all A=rand(3); B=magic(3); C=rand(3,4); A*B*Cans = 9.1418 11.0431 15.6188 13.3083 12.1665 14.4459 20.5607 18.0644 10.6153 11.0534 17.7125 15.70923. 创建一个3*3矩阵，并求其转置，逆矩阵。 C=rand(3)C = 0.9501 0.4860 0.4565 0.2311 0.8913 0.0185 0.6068 0.7621 0.8214 B=CB = 0.9501 0.2311 0.6068 0.4860 0.8913 0.7621 0.4565 0.0185 0.8214 A=inv(C)A = 1.6740 -0.1196 -0.9276 -0.4165 1.1738 0.2050 -0.8504 -1.0006 1.71254. 用两种方法求Ax=b的解（A为4阶随即矩阵，b为4阶列向量）。 A=rand(4)A = 0.8600 0.8998 0.6602 0.5341 0.8537 0.8216 0.3420 0.7271 0.5936 0.6449 0.2897 0.3093 0.4966 0.8180 0.3412 0.8385 b=1;2;3;4b = 1 2 3 4 x=Abx = -7.0715 17.6151 -9.8773 -4.2067 x=linsolve(A,b)x = -7.0715 17.6151 -9.8773 -4.20675. 创建一个4阶随机矩阵A，计算. A=rand(4)A = 0.5681 0.4449 0.9568 0.9797 0.3704 0.6946 0.5226 0.2714 0.7027 0.6213 0.8801 0.2523 0.5466 0.7948 0.1730 0.8757 A3ans = 3.9072 4.6211 4.5141 4.1934 2.3623 2.7551 2.7984 2.4013 3.3261 3.8139 3.9281 3.3593 3.0033 3.6596 3.3519 3.29586. 求100-999之间能被21整除得数的个数。 A=100:999; B=find(mod(A,21)=0)B = Columns 1 through 11 6 27 48 69 90 111 132 153 174 195 216 Columns 12 through 22 237 258 279 300 321 342 363 384 405 426 447 Columns 23 through 33 468 489 510 531 552 573 594 615 636 657 678 Columns 34 through 43 699 720 741 762 783 804 825 846 867 888 C=length(B)C = 437. 设有矩阵A和B1 求它们的乘积C=A*B。2 将矩阵C的右下角3*2子矩阵赋给DA=1 2 3 4 5 B=3 0 16 6 7 8 9 10 17 -6 9 11 12 13 14 15 0 23 -4 16 17 18 19 20 9 7 021 22 23 24 25 4 13 11 A=1:5;6:10;11:15;16:20;21:25A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 B=3,0,16;17,-6,9;0,23,-4;9,7,0;4,13,11B = 3 0 16 17 -6 9 0 23 -4 9 7 0 4 13 11 C=A*BC = 93 150 77 258 335 237 423 520 397 588 705 557 753 890 717 D=C(3:5,2,3)D = 520 397 705 557 890 717实验三 矩阵和数组的操作1、 实验目的及要求1.掌握MATLAB的基本绘图命令。2.掌握运用MATLAB绘制一维、二维、三维图形的方法。3.给图形加以修饰。2、 实验内容1. 创建一个5*5魔方矩阵，并画出表示这个矩阵的图形。2. 在同一坐标轴里绘出y=sin(x),z=cos(x)两条曲线。3. 画出y=x2的曲线（x(-5,5)）。4. 在同一窗口，不同坐标系里分别绘出y1=sinx,y2=cosx,y3=sinh(x),y4=cosh(x)4个图形。5. 绘制一个三维曲线x=cosp,y=sinp,z=p。3、 主要仪器设备计算机、MATLAB软件四、操作方法及实验步骤1.创建一个5*5魔方矩阵，并画出表示这个矩阵的图形。 在命令区输入：A=magic（5）；plot(A) 得出下图 2. 在同一坐标轴里绘出y=sin(x),z=cos(x)两条曲线。在命令区输入： x=linspace(0,2*pi,50); y=sin(x); plot(x,y) hold on z=cos(x); plot(x,z) hold off得图（2）3.画出y=x2的曲线（x(-5,5)）。在这曲线上加入相同区间里的y=x(1/3)的曲线，并且要求采用绿色折线标识。在命令区输入： x=linspace(-5,5,100); y=x.2; plot(x,y) hold on z=x.(1/3); plot(x,z,g-) hold off得图（3）4. 在同一窗口，不同坐标系里分别绘出y1=sinx,y2=cosx,y3=sinh(x),y4=cosh(x)4个图形。在命令区输入： x=linspace(0,2*pi,30); subplot(2,2,1);plot(x,sin(x); subplot(2,2,2);plot(x,cos(x); subplot(2,2,3);plot(x,sinh(x); subplot(2,2,4);plot(x,cosh(x); 得图（4）5. 绘制一个三维曲线x=cosp,y=sinp,z=p.在命令区输入： p=0:pi/10:20*pi; x=cos(p);y=sin(p);z=p; plot3(x,y,z) 得图（5） （2） （3） （4）（4）五、练习1.画出横坐标在（-15，15）上的函数y=cosx的曲线。在命令区输入： x=-15:0.1:15; y=cos(x); plot(x,y) 得下图（5） 用图形表示离散函数y=|(n-6)|(-1),并加入网络。 在命令区输入： n=7:1:100; Y=(abs(n-6).(-1); plot(n,Y) grid（6） 用图形表示连续调制波形y=sin(t)*sin(9*t)及其包络线。 在命令区输入： t=linspace(0,pi,100); y=sin(t).*sin(9*t); plot(t,y) z1=sin(t); plot(t,z1) y=sin(t).*sin(9*t); plot(t,y) hold on plot(t,z1) hold on z2=-sin(t); plot(t,z2) 得下图实验四 M文件的编写1、 实验目的及要求1.学习MATLAB中的关系运算和逻辑运算，掌握他们的表达形式和用法。2.掌握MATLAB中的选择结构和循环结构。3.学会用MATLAB进行M文件的编写和调用。2、 实验内容1. 创建一个矩阵，用函数all和any作用于该矩阵，比较结果。2. 编写一个switch语句，判断输入数的奇偶性。3. 编写一个程序画出下列分段函数所表示的曲面，并用M文件存储。3、 主要仪器设备 计算机、MATLAB软件四、操作方法与实验步骤 1.创建一个矩阵，用函数all和any作用于该矩阵，比较结果。 a=1,2,0,3;2,0,1,4; b=all(a)b = 1 0 0 1 c=any(a)c = 1 1 1 1 d=all(b)d = 0 e=any(b)e = 12.编写一个switch语句，判断输入数的奇偶性。 clearn=input(n=);switch mod(n,2); case 1 A=奇， case 0 A=偶, otherwise A=空，End输入和输出为：n=9A =奇3.编写一个程序画出下列分段函数所表示的曲面，并用M文件存储。 f(x1,x2)=0.5457exp(-0.75x22-3.75x12-1.5x1) x1+x21 0.7575exp(-x22-6x12) -1x1+x2=1 0.5457exp(-0.75x22-3.75x12+1.5x1) x1+x21 z(i,j)=0.5457*exp(-0.75*y(i)2-3.75*x(j)2-1.5*x(j); else if x(j)+y(i)=9999 break endendi最后得出结果：i = 120 讨论、心得通过本次实验，我熟悉了MATLAB的各个命