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matlab实验指导书.doc
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matlab 实验指导书
1
实验一 MATLAB 集成环境使用与运算基础
一、实验目的
1.熟悉启动和退出 MATLAB 的方法。
2.熟悉 MATLAB 命令窗口的组成。
3.掌握建立矩阵的方法。
4.掌握 MATLAB 各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。
二、实验原理
1.MATLAB 的启动
MATLAB 系统的启动有三种常见方法:
1)使用 Windows“开始”菜单。
2)运行 MATLAB 系统启动程序 MATLAB。exe。
3)利用快捷方式.
2.MATLAB 系统的退出
要退出 MATLAB 系统,也有三种常见方法:
1)在 MATLAB 主窗口 File 菜单中选择 Exit MATLAB 命令。
2)在 MATLAB 命令窗口输入 Exit 或 Quit 命令。
3)单击 MATLAB 主窗口的“关闭"按钮。
3.MATLAB 帮助窗口
进入帮助窗口可以通过以下三种方法:
1)单击 MATLAB 主窗口工具栏中的 help 按钮.
2)在命令窗口中输入 helpwin、helpdesk 或 doc。
3)选择 help 菜单中的“MATLAB help”选项。
4.MATLAB 帮助命令
1)help 命令
在 MATLAB 命令窗口直接输入 help 命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目,即搜索路径中所有
的目录名称。同样,可以通过 help 加函数名来显示该函数的帮助说明。
2)lookfor 命令
help 命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果,lookfor 命令对搜索范围内的 m 文件进行关键字搜索,
条件比较宽松.
3)模糊查询
用户只要输入命令的前几个字母,然后按 tab 键,系统就会列出所有以这几个字母开头的命令.
5.赋值语句
1)变量=表达式
2)表达式
6.矩阵的建立
matlab 实验指导书
2
1)直接输入法:将矩阵的元素用方括号括起来,按矩阵行的顺序输入各元素,同一行的各元素之间用空
格或逗号分开,不同行的元素之间用分号分开。
2)利用 m 文件建立矩阵
3)利用冒号表达式建立一个向量 e1:e2:e3
4) 利用 linspace 函数产生行向量 linspace(a,b,n)。
三、实验仪器和设备
1.计算机 1 台.
四、预习要求
1.复习 MATLAB 启动与退出,熟悉 MATLAB 运行环境,掌握 MATLAB 帮助的使用。
2.复习 MATLAB 中矩阵的建立以及矩阵的加减乘除以及乘方运算的基本原理。
五、实验内容及步骤
1.先求下列表达式的值,然后显示 MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量.
(1)
0
1
2
2sin 85
1
z
e
=
+
(2)
2
2
2 1 2
1
( 1 ),
0.45 5
2
i
z In x x x
+
é ù
= + + =
ê ú
-
ë û
其中
2.已知
12 34 4 1 3 1
34 7 87 , 2 0 3
3 65 7 3 2 7
A B
- -
é ù é ù
ê ú ê ú
= =
ê ú ê ú
ê ú ê ú
-
ë û ë û
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) A^3 和 A。^3
(4) A/B 及 B\A
(5) [A,B]和[A([1,3],:);B^2]
3.设有矩阵 A 和 B
1 2 3 4 5 3 0 16
6 7 8 9 10 17 6 9
A ,
11 12 13 14 15 0 23 4
16 17 18 19 20 9 7 0
21 22 23 24 25 4 13 11
B
é ù é ù
ê ú ê ú
-
ê ú ê ú
ê ú ê ú
= =
-
ê ú ê ú
ê ú ê ú
ê ú ê ú
ë û ë û
(1) 求它们的乘积 C;
(2) 将矩阵 C 的右下角 3*2 子矩阵赋给 D;
(3) 察看 MATLAB 工作空间的使用情况。
matlab 实验指导书
3
六、实验报告要求
实验报告应包括实验目的、实验内容、流程图、程序清单、运行结果以及实验的收获与体会。
matlab 实验指导书
4
实验二 MATLAB 矩阵分析与处理
一、实验目的
1.掌握生成特殊矩阵的方法;
2.掌握矩阵分析的方法;
3.用矩阵求逆法求解线性方程组。
二、实验原理
1.通用的特殊矩阵
常用的产生通用特殊矩阵的函数有:
zeros:产生全 0 矩阵;
ones:产生全 1 矩阵
eye:产生单位矩阵;
rand:产生 0-1 间均匀分布的随机矩阵;
randn:产生均值为 0,方差为 1 的标准正态分布的随机矩阵。
2.矩阵运算
1)矩阵加减运算:假定有两个矩阵 A 和 B,则可以由 A+B 和 A—B 实现矩阵的加减运算。
2)假定有两个矩阵 A 和 B,若 A 为 m×n 矩阵,B 为 n×p 矩阵,则 C=A*B 为 m×p 矩阵。
3)如果 A 矩阵是非奇异方阵,A\B 等效与 A 的逆左乘 B 矩阵,inv(A)*B,而 B/A 等效于 A 矩阵的逆右乘 B
矩阵,也就是 B*inv(A).
4) 矩阵的乘方。一个矩阵的乘方运算可以表示成 A^x,要求 A 为方阵,x 为标量。
3.矩阵点运算
在 MATLAB 中,有一种特殊的运算,因为其运算符是在有关算术运算符前面加点,因此叫点运算.点运算
苻有.*,。/,。\和。^。两个矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算,要求两矩阵的维参数相同。
三、实验仪器和设备
1.计算机 1 台。
四、预习要求
1.复习特殊矩阵的产生。
2.复习矩阵的加减乘除与乘方运算,以及相应的点运算.
五、实验内容及步骤
1.熟悉 MATLAB 的运行环境,写出完成下列操作的命令:
(1) 建立 3 阶单位矩阵 A;
(2) 建立 5*6 随机矩阵 A,其元素为[100,200]范围内的随机整数;
(3) 产生均值为 1,方差为 0.2 的 500 个正态分布的随机数;
(4) 产生和 A 同样大小的么矩阵;
matlab 实验指导书
5
(5) 将矩阵 A 的对角线元素加 30;
(6) 从矩阵 A 提取对角线元素,并以这些元素构成对角阵 B。
2.完成以下各题,将步骤命令写入实验报告,并在机器上运行结果验证。
(1)用左除运算符求解方程组
�
�
�
�
�
��
���
��
142
1554
832
wu
wvu
vu
,并以向量的方式表达结果。
(2)用左除运算符求解方程组
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
100
010
001
100
110
011
X
六、实验报告要求
实验报告应包括实验目的、实验内容、流程图、程序清单、运行结果以及实验的收获与体会。
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