matlab課程設(shè)計(jì) (2)

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文檔簡介

1、　　MATLAB實(shí)驗(yàn)報(bào)告　　學(xué) 院 　　班級 　　姓名 　　學(xué) 號

2、 　　二〇〇九年十一月　　一、MATLB基礎(chǔ)知識　　1.說出MATLAB有那幾個(gè)主要界面　　答：MATLAB與Windows的窗口界面類似。　　有菜單項(xiàng)File、Edit、Option、

3、Windows、Help等項(xiàng)。　　2. 簡要敘述MATLAB的主要功能　　答：1 數(shù)值計(jì)算；　　2 矩陣運(yùn)算；　　3 繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)

4、　　4 實(shí)現(xiàn)算法、　　5 創(chuàng)建用戶界面　　6 連接其他編程語言的程序　　7 主要應(yīng)用于工程計(jì)算　　8 控制設(shè)計(jì)　　9

5、信號處理與通訊　　10 圖像處理、　　11 信號檢測　　12 金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域　　3.簡要敘述MATLAB主要窗口的主要功能

6、　　答： 1命令窗口（Command Window）；　?。?）命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于輸入命令并顯示除圖形以外的所有執(zhí)行結(jié)果。MATLAB命令窗口中的“>>”為命令提示符，表示MATLAB正在處于準(zhǔn)備狀態(tài)。在命令提示符后鍵入命令并按下回車鍵后，MATLAB就會解釋執(zhí)行所輸入的命令，并在命令后面給出計(jì)算結(jié)果。　　2命令歷史

7、記錄窗口（Command History　?。?）在默認(rèn)設(shè)置下，歷史記錄窗口中會自動保留自安裝起所有用過的命令的歷史記錄，并且還標(biāo)明了使用時(shí)間，從而方便用戶查詢。而且，通過雙擊命令可進(jìn)行歷史命令的再運(yùn)行。并且用戶可以復(fù)制以前使用過的命令到命令窗口進(jìn)行再操作，如果要清除這些歷史記錄，可以選擇Edit菜單中的Clear Command History命令。

8、　　3當(dāng)前目錄窗口和搜索路徑（Current Directory）　　（1）當(dāng)前目錄是指MATLAB運(yùn)行文件時(shí)的工作目錄，只有在當(dāng)前目錄或搜索路徑下的文件、函數(shù)可以被運(yùn)行或調(diào)用。　?。?）在當(dāng)前目錄窗口中可以顯示或改變當(dāng)前目錄，還可以顯示當(dāng)前目錄下的文件并提供搜索功能。 　?。?）將用戶目錄設(shè)置成當(dāng)前目錄也可使用

9、cd命令。例如，將用戶目錄c:\mydir設(shè)置為當(dāng)前目錄，可在命令窗口輸入命令：cd c:\mydir用戶可以將自己的工作目錄列入MATLAB搜索路徑，從而將用戶目錄納入MATLAB系統(tǒng)統(tǒng)一管理。設(shè)置搜索路徑的方法有：　?。?）用path命令設(shè)置搜索路徑。例如，將用戶目錄c:\mydir加到搜索路徑下，可在命令窗口輸入命令：path(path,’c:\mydir’)

10、　　4工作空間窗口(Workspace Browser )　　工作空間是MATLAB用于存儲各種變量和結(jié)果的內(nèi)存空間。在該窗口中顯示工作空間中所有變量的名稱、大小、字節(jié)數(shù)和變量類型說明，可對變量進(jìn)行觀察、編輯、保存和刪除。　　5、啟動平臺窗口和Start按鈕(Launch Pad)　　（1）MA

11、TLAB 的啟動平臺窗口可以幫助用戶方便地打開和調(diào)用MATLAB的各種程序、函數(shù)和幫助文件。　?。?）MATLAB主窗口左下角還有一個(gè)Start按鈕，單擊該按鈕會彈出一個(gè)菜單，選擇其中的命令可以執(zhí)行MATLAB產(chǎn)品的各種工具，并且可以查閱MATLAB包含的各種資源。　　4.簡單介紹一下M文件作用及建立M文件的方法方法<p&g

12、t;　?。?）對于比較簡單的問題，MATLAB通常通過在指令窗口中輸入一組指令求解，但當(dāng)待解決的問題所需的指令較多且所用的指令結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜時(shí)，這類問題就需要M文件編輯器來解決，M文件編輯器不僅可以處理帶.m擴(kuò)展名的文件，而且可以閱讀和編輯其他ASCII碼文件。　　（2）M文件編輯調(diào)試器的打開: M文件編輯調(diào)試器不隨MATLAB啟動而啟動，選中菜單項(xiàng)File:New:M-File即可打開M文件編輯

13、器　　(3)m文件的類型是普通的文本文件，我們可以使用系統(tǒng)認(rèn)可的文本文件編輯器來建立m文件。如dos下的edit，windows的記事本和word等。　　(4)具體的創(chuàng)建方法：　　在matlab命令窗口點(diǎn)擊file 菜單 new m-file.　　二、MATLAB解決

14、線性代數(shù)問題　　1．輸入下面的矩陣并完成相應(yīng)的運(yùn)算.　　1)．輸入下面的矩陣并完成相應(yīng)的運(yùn)算.　　2)．求出矩陣A的逆矩陣、矩陣A的秩、矩陣A所對應(yīng)的行列式的值、矩陣A的伴隨矩陣、矩陣A的特征值及特征向量、矩陣A對應(yīng)的上三角矩陣和下三角矩陣（請將每個(gè)問題的答案分條列出）

15、　　3). 做出下面的矩陣運(yùn)算的結(jié)果,,,，　　答：1）,>>A=[2 1 -3 -1;3 1 0 7;-1 2 4 -2;1 0 -1 5]　　`　　A =　　2 1

16、-3 -1　　3 1 0 7　　-1 2 4 -2　　1 0 -1 5　　>> B=[7 3 -2;3 4 -1;-2 -1 3]<b&g

17、t;　　B =　　7 3 -2　　3 4 -1　　-2 -1 3　　>> C=[1 4 7 10;2 5 8 11;3 6 9 12]

18、C =　　1 4 7 10　　2 5 8 11　　3 6 9 12　　>> D=[5 -8 4;7 6 5;2 -8 16]<

19、b>　　D =　　5 -8 4　　7 6 5　　2 -8 16　　2），>> A=[2 1 -3 -1;3 1 0 7;-1 2 4 -2;1 0 -1 5];inv(A)

20、　　ans =　　-0.0471 0.5882 -0.2706 -0.9412　　0.3882 -0.3529 0.4824 0.7647　　-0.2235 0.2941 -0.0353 -0.4706<

21、/p>　　-0.0353 -0.0588 0.0471 0.2941　　>> A=[2 1 -3 -1;3 1 0 7;-1 2 4 -2;1 0 -1 5];rank(A)　　ans =　　4<

22、/b>　　>> A=[2 1 -3 -1;3 1 0 7;-1 2 4 -2;1 0 -1 5];det(A)　　ans =　　-85　　>> A=[2 1 -3 -

23、1;3 1 0 7;-1 2 4 -2;1 0 -1 5];[X,D]=eig(A)　　X =　　Columns 1 through 3　　-0.5843 0.9223 -0.1387 - 0.2449i&

24、lt;p>　　0.7160 0.0904 -0.7828 　　-0.3806 -0.0066 -0.0803 + 0.3491i　　0.0333 -0.3756 -0.4212 - 0.0489i&

25、lt;/p>　　Column 4　　-0.1387 + 0.2449i　　-0.7828 　　-0.0803 - 0.3491i　　-0.4212 + 0.0489i

26、　　D =　　Columns 1 through 3　　-1.1228 0 0 　　0 2.5266 0

27、 　　0 0 5.2981 + 1.3755i　　0 0 0 　　Column 4

28、;　　0 　　0 　　0 　　5.2981 - 1.3755i　　3), >> A=[2 1 -3 -1;3 1 0 7;-1 2 4 -2;1 0 -1 5];A^3<p&g

29、t;　　>> A=[2 1 -3 -1;3 1 0 7;-1 2 4 -2;1 0 -1 5];triu(A)　　ans =　　2 1 -3 -1　　0 1 0 7　　0

30、 0 4 -2　　0 0 0 5　　>> A=[2 1 -3 -1;3 1 0 7;-1 2 4 -2;1 0 -1 5];tril(A)　　ans =　　2 0 0

31、 0　　3 1 0 0　　-1 2 4 0　　1 0 -1 5　　ans =　　32 -28 -101

32、34　　99 -12 -151 239　　-1 49 93 8　　51 -17 -98 139　　>> B=[7 3 -2;3 4 -1;-2 -1 3];D=[5 -8 4;7 6 5;2 -8 16];B+D<

33、;/p>　　ans =　　12 -5 2　　10 10 4　　0 -9 19　　>> <

34、;p>　　B=[7 3 -2;3 4 -1;-2 -1 3];C=[1 4 7 10;2 5 8 11;3 6 9 12];B*C　　ans =　　7 31 55 79　　8 26 44 62

35、　　5 5 5 5　　>> B=[7 3 -2;3 4 -1;-2 -1 3];D=[5 -8 4;7 6 5;2 -8 16];B|D　　ans =　　1 1 1　　1 1

36、 1　　1 1 1　　>> B=[7 3 -2;3 4 -1;-2 -1 3];D=[5 -8 4;7 6 5;2 -8 16];B/D　　ans =　　0.6389 0.6863 -0.

37、4992　　0.0556 0.4510 -0.2173　　-0.3056 -0.1569 0.3129　　>> B=[7 3 -2;3 4 -1;-2 -1 3];D=[5 -8 4;7 6 5;2 -8 16];3*(B*D)-2*B&l

38、t;b>　　ans =　　142 -72 37　　117 16 50　　-29 -40 99　　2．線性方程組的計(jì)算。　　1)例求方程組的解。&

39、lt;p>　　解: A =;=；b=(1,0,0,0,1)’　　>> A=[5 6 0 0 0;1 5 6 0 0;0 1 5 6 0;0 0 1 5 6;0 0 0 1 5 ];rank(A)　　ans =　　5&l

40、t;/p>　　>> A=[5 6 0 0 0 1;1 5 6 0 0 0;0 1 5 6 0 0;0 0 1 5 6 0;0 0 0 1 5 1];rank(A)　　ans =　　5　　由于>

41、;>rank(A)=5,rank()=5 %求秩，此為R（A）=R（）>=n的情形，有唯一解　　。 　　>>X= A\b 　　>> A=[5 6 0 0 0 ;1 5 6 0 0 ;0 1 5 6 0 ;0 0 1 5 6

42、;0 0 0 1 5 ];b=[1 0 0 0 1];A/b　　ans =　　2.2662　　-1.7218　　1.0571</b&g

43、t;　　-0.5940　　0.3188)　　求解 X =(2.2662, -1.7218, 1.0571,-0.5940, 0.3188). 　　2)例:用直接解法求解下列線性方程組</p&

44、gt;　　A= ； A’= 　　>> A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4];rank(A)　　ans =　　4<p

45、>　　>> A=[2,1,-5,1,4;1,-5,0,7,3;0,2,1,-1,2;1,6,-1,-4,1];rank(A)　　ans =　　4　　由于>>rank(A)=5,rank()=5 %求秩，此

46、為R（A）=R（）>=n的情形，有唯一解　　>> A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4];b=[4,3,2,1];A/b　　ans =　　0.0667&

47、lt;p>　　-0.1333　　0.2333　　0.5333　　這得到此方程的解。　　例13 求解線性方程組 &

48、lt;/p>　　>> A=[1,1,1,1;0,1,-1,1;2,3,1,3] 　　A =　　1 1 1 1　　0 1 -1 1　　2 3

49、 1 3　　>> A=[1,1,1,1;0,1,-1,1;2,3,1,3] ;f=rref(A); ef(A) -------將方程組增廣矩陣化為行階梯形矩陣　　f = f------輸出增廣矩陣的階梯形矩陣　　1

50、 0 2 0　　0 1 -1 1　　0 0 0 0　　由該階梯形矩陣，可得方程組解為.　　3．行列式的初等行變換。　　1）利用初等變換求A的秩 </p&

51、gt;　　>> A=[1 -2 -1 0 2;-2 4 2 6 -6;2 -1 0 2 3;3 3 3 3 4　　]　　A =　　1 -2 -1 0 2

52、　　-2 4 2 6 -6　　2 -1 0 2 3　　3 3 3 3 4　　>> A(2,:)=A(2,:)+2*A(1,:)　　A

53、 =　　1 -2 -1 0 2　　0 0 0 6 -2　　2 -1 0 2 3　　3 3 3 3 4<

54、p>　　>> A(3,:)=A(3,:)-2*A(1,:)　　A =　　1 -2 -1 0 2　　0 0 0 6 -2　　0 3 2

55、2 -1　　3 3 3 3 4　　>> A(4,:)=A(4,:)-3*A(1,:)　　A =　　1 -2 -1 0 2<p&

56、gt;　　0 0 0 6 -2　　0 3 2 2 -1　　0 9 6 3 -2　　>> A([2 3],:)=A([3 2],:)　　A =</b

57、>　　1 -2 -1 0 2　　0 3 2 2 -1　　0 0 0 6 -2　　0 9 6 3 -2　　&

58、gt;> A([3 4],:)=A([4 3],:)　　A =　　1 -2 -1 0 2　　0 3 2 2 -1　　0 9 6 3 -2&l

59、t;/p>　　0 0 0 6 -2　　>> A(3,:)=A(3,:)-3*A(2,:)　　A =　　1 -2 -1 0 2　　0

60、 3 2 2 -1　　0 0 0 -3 1　　0 0 0 6 -2　　>> A(4,:)=A(4,:)+2*A(3,:)　　A =<

61、/p>　　1 -2 -1 0 2　　0 3 2 2 -1　　0 0 0 -3 1　　0 0 0 0 0　　2）對矩陣A施行初

62、等行變換變?yōu)樾凶詈喚仃嚒?　　>> A=[1 2 2 1;2 1 -2 -2;1 -1 -4 -3]　　A =　　1 2 2 1　　2 1 -2 -2&l

63、t;p>　　1 -1 -4 -3　　>> A(2,:)=A(2,:)-2*A(1,:)　　A =　　1 2 2 1　　0 -3 -6 -4

64、;　　1 -1 -4 -3　　>> A(3,:)=A(3,:)-A(1,:)　　A =　　1 2 2 1　　0 -3 -6 -4</p

65、>　　0 -3 -6 -4　　>> A(3,:)=A(3,:)-A(2,:)　　A =　　1 2 2 1　　0 -3 -6 -4<

66、;/p>　　0 0 0 0　　>> A(2,:)=A(2,:)*(-1/3)　　A =　　1.0000 2.0000 2.0000 1.0000　　0

67、 1.0000 2.0000 1.3333　　0 0 0 0　　>> A(1,:)=A(1,:)-2*A(2,:)　　A =　　1.0000

68、0 -2.0000 -1.6667　　0 1.0000 2.0000 1.3333　　0 0 0 0　　三．MATLAB繪圖　　1.二維圖形的繪制</p&

69、gt;　　1）繪制圓 　　命令：>> ezplot('3*x^2+5*y^2-100')　　2）例在[-2，0.5]，[0，2]上畫隱函數(shù)的圖　　命令：ezplot('exp(x)+sin(x*y)',[

70、-2,0.5,0,2])　　3) 　　命令：>>ezplot('x^2+y^2-10')　　4）　　命令：>> ezplot('16*x^2-y&

71、#39;)　　5）例在0≤x≤2區(qū)間內(nèi)，繪制曲線 y=2e-0.5xcos(4πx)　　>> x=0:pi/100:2*pi;　　y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);　　plot(x,y)<

72、/p>　　2.三維圖形的繪制　　1）繪制橢球面（取參數(shù) a=2,b=3,c=4）　　其參數(shù)方程為： 　　命令：>> ezsurf('2*sin(u)*cos(v)','3*sin(u)*sin(v)

73、9;,'4*cos(u)',[0,pi,0,2*pi]);　　2）繪制單葉雙曲面（取參數(shù) a=3,b=4,c=5）　　其參數(shù)方程為； 　　命令：ezsurf('3*sec(x)*cos(y)', '4*sec(x)*sin(y)','

74、;5*tan(x)',[-0.5*pi,0.5*pi,0,2*pi])　　3）已知三元函數(shù) x|+|y|+|z|=1 求。　　>> ezsurf('(abs(x)+abs(y)-1).*((abs(x)+abs(y))<1)',[-1 1 -1 1 ])　　>&

75、gt; hold on　　>> ezsurf('-(abs(x)+abs(y)-1).*((abs(x)+abs(y))<1)',[-1 1 -1 1 ])　　>> axis equal　　>> view(-30,10);<p

76、>　　5）例.柱面函數(shù)演示舉例　　命令：x=0:pi/20:pi*3;　　r=5+cos(x);　　[a,b,c]=cylinder(r,30);　　mesh(a,b,c)　　四．MATLAB解決高等數(shù)學(xué)問題</p&g

77、t;　　1）計(jì)算：　　命令：>> syms x;f=x*(1+4/x)^x*sin(5/x);limit(f,x,inf)　　ans =　　5*exp(4)<

78、/p>　　2）求極限：　　>> syms x　　;f=(x*(exp(sin(x))+1)-2*(exp(tan(x))-1))/sin(x)^3;　　w=limit(f)&

79、lt;p>　　w =　　-1/2　　3）.計(jì)算：求Y的的導(dǎo)數(shù)。　　>> y = '6*x^3-4*x^2+b*x-5'; diff(Y) 　　a

80、ns =　　18*x^2-8*x+b　　4）求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)　　>> x = sym('x'); t = sym('t');diff(sin(x^2))　　ans =&l

81、t;/p>　　2*cos(x^2)*x　　5.）計(jì)算： 　　>> Z = '(1 - t^3)/(1 + t^4)';diff(Z)　　ans =<p&

82、gt;　　-3*t^2/(1+t^4)-4*(1-t^3)/(1+t^4)^2*t^3　　6）關(guān)于x的偏導(dǎo)數(shù)　　>> syms x y;　　z=x^2*sin(2*y);　　B=diff(z,x)

83、　　B =　　2*x*sin(2*y)　　7）例：求解一階微分方程的通解及x=0,y=1時(shí)的特解　　求通解：dsolve(‘Dy=1+y^2’,’x’)　　求特解： dsolve

84、(‘Dy=1+y^2’,’y(0)=1’,’x’) 　　>> dsolve('Dy=1+y^2','x')　　ans =　　tan(x+C1)　　>

85、;> dsolve('Dy=1+y^2','y(0)=1','x')　　ans =　　tan(x+1/4*pi)　　8）例：求解二階微分方程　　>> dsolve(&

86、#39;x^2*D2y+x*Dy+(x^2-(1/2)^2)*y=0','y(pi/2)=2,Dy(pi/2)=-2/pi','x')　　ans =　　pi^(1/2)*2^(1/2)/x^(1/2)*sin(x)

87、9）不定積分　　>> syms x; y=x^2*atan(x);　　z=int(y)　　z =　　1/3*x^3*atan(x)-1/6*x^2+1/6*log(

88、1+x^2)　　10)求該式子的積分與不定積分　　不定積分：>> syms x;y=int(exp(-x^2)) 　　y =　　1/2*pi^(1/2)*erf(x)

89、定積分：>> y1=int(exp(-x^2),0,1) 　　y1 =　　1/2*erf(1)*pi^(1/2)　　11）求　　>> syms x y ;<

90、;/p>　　int(int(x^2+y^2+1,y,x,x+1),x,0,1)　　ans =　　5/2　　12）將函數(shù)展開為x的6階麥克勞林公式。　　>>

91、syms x ;　　f=x*atan(x)-log(sqrt(1+x^2));　　taylor(f)　　ans =　　1/2*x^2-1/12*x^4

92、13)求級數(shù)的和函數(shù)　　>> syms x n;s=symsum(x^(2*n-1)/(2*n-1),n,1,inf)　　s =　　1/2*log((1+x)/(1-x))　　五．談?wù)勀銓Ρ菊n程的看法和改進(jìn)意見</p

93、>　　的確！matlab是一個(gè)很好的軟件，它有強(qiáng)大的功能，其中，有1.數(shù)值計(jì)算；2 矩陣運(yùn)算；3 繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)4 實(shí)現(xiàn)算法、5 創(chuàng)建用戶界面6 連接其他編程語言的程序7 主要應(yīng)用于工程計(jì)算8 控制設(shè)計(jì)9 信號處理與通訊10 圖像處理、11 信號檢測12 金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。如強(qiáng)大的功能可以幫助我們學(xué)習(xí)很多知識，并且，還可以節(jié)省我們的時(shí)間，它可以幫我們計(jì)算出較難的問題的答案。

94、　　但是，這門課很難學(xué)，要想學(xué)好它真是不容易，但是，說句實(shí)話，我不愛學(xué)這門課，應(yīng)為它太難了，而且，學(xué)起來浪費(fèi)很多時(shí)間。這次做作業(yè)我深有體會。不過還好，還算學(xué)了一丁點(diǎn)東西，簡單的運(yùn)算還可以，既然到了這種程度，我決定今后還是再學(xué)學(xué)它。也許，它在我以后的生活或工作中有用。對于，這門課的意見我有一下看法。第一，這門課必須有上機(jī)操作，最好，邊上課邊上機(jī)，這樣有利于學(xué)生很好的掌握所學(xué)的東西。第二，最好能配點(diǎn)上課用的資料。第三，上選

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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