matlab实验指导书.doc
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1、matlab实验指导书 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途实验1 熟悉软件环境和基本的操作一、实验目的熟悉MATLAB运行环境和了解基本操作。二、实验内容MATLAB的启动、操作界面组成1熟悉MATLAB图形界面打开MATLAB,单击命令窗口菜单栏中的各个下拉菜单按钮,试使用各个按钮引出的选项;把光标移动到工具栏中各个图标上(不要按下),查看它们与菜单选项的对应情况。2熟悉MATLAB的基本命令。在命令窗口中分别键入以下内容,以建立若干变量:A=1 2;3 4;5 6B=7,8,9;10,11,12C=5 6 7;1 8 3;D=B+C问题1:如何输入一个矩阵变量的行元素和列元素?
2、问题2:观察每行命令后是否加“;”,对显示执行结果有什么区别?键入以下命令或执行操作,查看效果,并体会命令功能:(1)工作空间管理。whowhosclear A(2)路径编辑。试用菜单File/Set Path将D盘根目录及其下的所有子目录和文件夹包含进来,设为搜索路径。问题3:当前路径是什么?问题4:搜索路径是什么意思?(3)联机帮助help pausehelpwin(4)窗口清理。先画出正弦函数在0-2之间的图形,再用以下各种窗口清理命令,看每项命令都清除了什么。figureplot(sin(0:0。1:6.28)cla clfclose注意:figure为打开一幅图形图像窗口close为
3、关闭当前图形图像窗口,而close all为关闭所有已打开的图形图像窗口。(5)MATLAB基本矩阵操作演示 playshow intro(6)MATLAB图形绘制演示 playshow buckydem(7)MATLAB数学功能演示(快速傅氏变换) playshow fftdemo (8)MATLAB三维造型演示(茶壶演) playshow teapotdemo3打开MATLAB命令窗口,键入demos,观看演示程序。三、思考题1将pi分别用15位数字格式、分数格式、十六进制格式、5位数字的科学计数法显示.实验2矩阵的建立和基本运算(1)一、 实验目的熟悉和掌握MATLAB中关于矩阵变换以及
4、矩阵运算的各种命令.二、 实验内容1数、数组、矩阵的输入(1)数的输入 a=5 b=2-5i(2)数组的输入 c=1,3,5,7,9,11 %元素之间要用逗号用空格分开 d=1:2:11 e=linspace(1,11,6) 体会以上输入有什么区别和联系.(3)矩阵的输入A=2,3,5;1,3,5;6,9,4 行之间要用分别隔开2矩阵大小的测试和定位A=3,5,6;,2,5,8;3,5,9;3,7,9n,m=size(A)A(1,3)3. 矩阵的块操作A(2,:)A(1,3,:)A(2:3,1:2)问题2。1 如何将A的2,3列互换?4矩阵的四则运算 A=3,5,8;2,3,6;1,4,9 B
5、=rand(3,3) C=A+B D=AB E=A*B 问题2.2 E为矩阵A、B的乘积运算结果,如果要求E的结果为A和B对应元素相乘的结果,应输入什么命令? F=A/B 问题2。3 如果要求F为A,B对应元素作除法运算的结果,应输入什么命令?5矩阵的点运算A=1 2;3 4;B=5 6;7 8;ABA。BA2A。26矩阵的逻辑运算A=1 2;3 4; B=0 6; 0 8; A | BA&Bxor(A,B)a=5;b=-10;(b=0)&(a/b5)(b= =0)|(a/b0)a三、思考题1输入一个矩阵A,取出A的第2行第1列的元素;取出A的第1,3,4列的所有元素;让A的第1列和第3列互换
6、;删除A的第二列。2用MATLAB可以识别的格式输入下面两个矩阵. 再求出它们的乘积矩阵C,并将C矩阵的右下角23子矩阵赋给D矩阵,赋值完成之后,调用相应的命令,查看MATLAB工作空间的情况。3。已知,B=,求i)AB-2A ii)AB iii)A。*B iv)AB-B*A4.已知x=1 2 3,y=4 5 6,试计算z=x.y、x./y和x。y。5。 解线性方程:6.解方程组:实验3矩阵的建立和基本运算(2)一、实验目的熟悉和掌握MATLAB中各种矩阵生成函数。二、 实验内容1随机矩阵的产生 A=rand(5,5) %产生55均匀分布随机矩阵 B=randn(5,5) %产生55正态分布随
7、机矩阵2。 单位矩阵的产生 A=eye(3,3) %产生33单位阵3. 全零、全1矩阵的产生 A=zeros(3,3) B=ones(3,3)4. 矩阵的翻转操作 A=rand(5,4) flipud(A) 进行上下翻转 fliplr(A) %进行左右翻转 rot90(A) %逆时针旋转90度5。 矩阵线性代数方面的运算 A=1,3,5;4,9,3;2,0,5 A %A转置 det(A) A的行列式,A必须是方阵 rank(A) A的秩 inv(A) A的逆 问题3.1 矩阵A在什么时候不能求逆? eig(A) %A的特征矢量X,D=eig(A) A的特征矢量及特征值A2 %矩阵A的幂运算6.
8、 构造多维数组 A1=1,2,3;4,5,6;7,8。9; A2=A1,A3=A1A2cat(1,A1,A2,A3)cat(2,A1,A2,A3) cat(3,A1,A2,A3)7. 字符串变量及其处理 s=Hello s=s;Hello whos s n=input(How many apples) 先显示单引号中的字符串,向用户提示,再把%用户键入的数字或表达式赋给n三、思考题1产生34维全1矩阵,产生42维的随机矩阵,产生44的单位矩阵。 2将A的第2行元素扩大2倍后作为A的第3行元素.3输入任意矩阵A、B(它们的元素个数相等),命令A(: )和A(: )=B会产生什么结果?4A=1,3
9、,5; 5,8,3;6,1,6,B=3,6;9,3;4,7,C=3,7,9;4;5,7,D=2:6,体会命令A,B,A;C,A,B;D所产生的结果,学习由小矩阵生成大矩阵的方法。5.计算表达式的值。6.已知矩阵A=5 2;9 1,B=1 2;9 2,做简单的关系运算AB,A=B,AB,并做逻辑运算(A=B)&(AB),(A=B)&(AB)。实验4图形绘制(1)一、实验目的熟悉和掌握MATLAB基本的二维图形绘制函数。二、实验内容1绘制简单的二维图形 t=0:0.1:2pi y=sin(t) plot(t,y)2一个坐标系绘制多幅图形 t=0:0。1:2pi; y1=sin(t); y2=cos
10、(t); y3=y1.*y2; plot(t,y1,-r,t,y2,:g,t,y3,x) plot(t,y1,c,t,y2,-.y,t,y3,d)3.图形标识和坐标控制 t=0:0.1:2pi y=sin(t) plot(t,y) grid on,xlabel(时间),ylabel(幅值),title(正弦曲线) axis(1,8,-1。2,1。2)4。交互式图形指令axis(0,5,0,5);hold on;box on;x=;y=;while(1) x1,y1,button=ginput(1); if(button=1) break; end plot(x1,y1,o);x=x,x1;y=
11、y,y1;endline(x,y);hold off;gtext(用左键取点,然后划线);三、思考题1.在同一坐标系绘制t3,-t2,t2sint在0,2内的曲线图。2.在同一图形窗口画三个子图,要求使用指定gtext、axis、legend、title、xlabel和ylabel:(1)(2)(3)3.绘制的图像,要求用蓝色的星号画图;并且在同一坐标轴中画出其包络线的图像,用红色的点划线画图。实验5图形绘制(2)一、实验目的熟悉和掌握MATLAB的多种二维图形绘制函数。二、实验内容1二维图形绘制函数x=2:0。1:2; y=sin(x);subplot(221),stairs(x,y), t
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