2017年matlab实验内容.pdf

MATLAB 是一种强大的数学软件，广泛应用于工程计算、数据分析、科学建模等领域。这篇文档主要介绍了MATLAB的基本操作和运算，以及程序设计的基础知识。以下是根据文档内容整理的知识点： 1. **MATLAB基本环境与变量**： - 在MATLAB环境中，变量可以直接赋值，如`A=15`，`B=20`。 - 变量的数据类型包括数值、矩阵、字符串等，可以动态改变。 2. **数组创建**： - 可以通过逐个元素输入、冒号法(`:`)、特殊函数（如`linspace`）创建数组。 - `linspace(a, b, n)`函数用于生成从`a`到`b`等差分布的`n`个点的数组。 3. **数组运算**： - MATLAB中的加减乘除运算符`+`, `-`, `*`, `\`有不同含义，如`A+B`是元素级加法，`A.*B`是元素级乘法，`A\B`是左除（矩阵除法）。 - 示例中展示了矩阵乘法（`*`）与元素级乘法（`.*`）的区别。 4. **复数运算**： - 复数可以通过实部和虚部表示，如`A=[1,2;3,4]+i*[5,6;7,8]`。 - 不正确的语法，如`i[5,6;7,8]`会导致错误，因为'i'在这里被视为变量，而非复数的虚部。 5. **矩阵运算**： - 矩阵的平方（`^2`）分为普通乘方和元素级乘方，`A^2`是矩阵的二次幂，`A.^2`是每个元素的平方。 - `X(:)`会将矩阵转化为列向量。 6. **常用函数应用**： - `find`函数用于查找满足条件的元素位置，`length`计算数组长度。 - `mean`, `median`, `max`, `min`分别计算平均值、中位数、最大值和最小值。 - `sort`排序数组，`round`四舍五入。 - `rand`生成随机数，可以创建随机矩阵。 - `pascal(n)`生成n阶帕斯卡矩阵。 - `chol`, `lu`, `qr`, `schur`等用于矩阵分解。 7. **程序设计**： - M文件是MATLAB的程序载体，包括脚本文件（.m文件）和函数文件。 - `if`和`switch`语句用于条件判断，例如根据成绩输出等级。 - 用户输入控制流程，如实现四则运算。 - 分段函数的编程实现，利用`if`语句根据不同条件计算函数值。 8. **矩阵处理**： - 可以通过索引操作提取和修改矩阵的部分元素。 - 特殊矩阵如单位矩阵（eye()），零矩阵（zeros()），随机矩阵（rand()），对角矩阵（diag()），全1矩阵（ones()），三角矩阵等的生成。 - 矩阵分解在数值分析和线性代数中有广泛应用，例如Cholesky分解、LU分解、QR分解和Schur分解。 实验旨在帮助学习者掌握MATLAB的基本操作和编程技巧，以便于进行后续的复杂计算和数据分析。这些知识点是MATLAB初学者必须掌握的基础，通过不断的实践和练习，可以逐步提高在MATLAB环境中的工作效率和解决问题的能力。