MATLAB應用技術實驗報告書1MATLAB應用技術實驗報告書班級姓名學號總評成績MATLAB應用技術實驗報告書2實驗一MATLAB語言基礎一、實驗目的1熟悉MATLAB的運行環境2掌握MATLAB的矩陣和數組的運算3掌握MATLAB符號表達式的創建4熟悉符號方程的求解二、實驗內容1在一個已知的測量矩陣T（100100）中，刪除整行全為0的行，刪除整列內容全為0的整列（判斷某列元素是否為0方法檢查T,IT,J是否為0）。TRAND5,5T3,0T,40ROW,COLSIZETRCFORIROW11IFSUMTI,TI,0RSIZER1IENDENDIFSIZERTR,ENDROW,COLSIZETFORJCOL11IFSUMT,JT,J0CSIZEC1JEND操作成績報告成績MATLAB應用技術實驗報告書3ENDIFSIZECT,CENDT081470097501576065570905802785097060035709134095750485409340063240964908003067872假設汽車系在下列各年度的人口統計如表所示類別年份大一新生學士畢業生2002102822003120100200498942005105972006121110試用一個二維矩陣STU表示上述數據，并請計算出下列各數值（1）汽車系在20022006年之間的每年平均新生、畢業生人數。（2）5年來汽車系共有多少畢業生（3）在哪幾年，新生數目比畢業生多（4）5年來每年的畢業生對新生的比例平均值為何STU2002102822003120100200498942005105972006121110AVEROUNDMEANSTU,2,3SSUMSTU,3RATEMEANSTU,3/STU,2MATLAB應用技術實驗報告書4STU2002102822003120100200498942005105972006121110AVE10997S483RATE088593完成下列矩陣運算（1）使用RANDN產生一個（1010）的矩陣A（2）計算B（AA）/2。請注意，B一定是一個對稱矩陣（3）計算矩陣B的特征向量E1E2E10（使用函數EIG）（4）驗證在I不等于J的情況下，EI和EJ的內積必定為0ARANDN10,10BAA/2CEIGBACOLUMNS1THROUGH80537713499067150888401022086371089106156183393034912075114710241400774003260748122588072540717210689031921214105525019240862200631163020809503129111351100608886MATLAB應用技術實驗報告書5031880714704889294430864900068154420764813077020501034714384003011532600859140230433601241072690325201649076971491614224034261489703034075490627703714074230488235784140900293913703109330225610616017742769414172078731711511093111742350501961COLUMNS9THROUGH101419311480029160104901978072231587725855080450666906966018730835100825024371933002157043901165817947BCOLUMNS1THROUGH805377024200793708753010831085707613013650242030349024100605102366006380045811189079370241007172028070404100897063970247908753060510280708095131570162407129006680108302366040411315708649001850689700686MATLAB應用技術實驗報告書610857006380089701624001851532603419051540761300458063970712906897034191491610823013651118902479006680068605154108230488224989085030245814790014440235501132021050810707610003250437002212065231134010645COLUMNS9THROUGH102498908107085030761002458003251479004370014440221202355065230113211340021051064502157080240802417947C407023451415577124960034308496148752154932486MATLAB應用技術實驗報告書7418824下列MATLAB語句用于畫出函數在0,10的值。X02EYX00110Y2EXP02XPLOTX,Y利用MATLAB的M文件編輯器創建一個新的M文件，輸入上述代碼，保存為文件TEST1M。然后在命令窗口中輸入TEST1執行這個文件。看得到什么結果X00110Y2EXP02XPLOTX,YTEST1UNDEFINEDFUNCTIONORVARIABLETEST15熟悉MATALB幫助的使用1通過以下兩種方式得到關于EXP函數的幫助（A）在命令窗口中輸入HELPEXP命令；（B）運用幫助空間窗口。2使用LOOKFOR命令尋找以10為底的對數函數。1（A）HELPEXPEXPEXPONENTIALMATLAB應用技術實驗報告書8EXPXISTHEEXPONENTIALOFTHEELEMENTSOFX,ETOTHEXFORCOMPLEXZXIY,EXPZEXPXCOSYISINYSEEALSOEXPM1,LOG,LOG10,EXPM,EXPINTOVERLOADEDMETHODSZPK/EXPTF/EXPCODISTRIBUTED/EXPGPUARRAY/EXPFINTS/EXPXREGCOVARIANCE/EXPREFERENCEPAGEINHELPBROWSERDOCEXPBEXPEXPONENTIALSYNTAXYEXPXDESCRIPTIONYEXPXRETURNSTHEEXPONENTIALFOREACHELEMENTOFXEXPOPERATESELEMENTWISEONARRAYSFORCOMPLEXXIY,EXPRETURNSTHECOMPLEXEXPONENTIALEZEXCOSYISINYUSEEXPMFORMATRIXEXPONENTIALSEXAMPLESFINDTHEVALUEOFEIYEXPIPIRETURNSY1000000000I2）LOOKFORLOG10LOG10COMMONBASE10LOGARITHMMATLAB應用技術實驗報告書96假設U1和V3,用MATLAB語句編寫下列語句ABCD3V4UVU/2U/33/V42U1V3A4U/3VB2V2/UVCV3/V3U3D4PIV2/3A04444B00556C10385D3769917應用MATLAB幫助窗口查找顯示當前目錄的命令。AMATLAB啟動時的當前目錄是什么B創建一個新的目錄MYNEWDIR，并將其改變為當前目錄。然后打開M文件編輯窗口，增加以下語句T2PIPI/102PICREATEANINPUTARRAYFROM2PITO2PIXABSSINTCALCULATE|SINT|PLOTT,XPLOTRESULT把此文件以TEST2M為文件名保存，然后在命令窗口中輸入TEST2執行此文件。C關閉繪圖窗口，返回到原始目錄，然后在命令窗口中輸入TEST2。看有何情況發生，為什么。（A）EPROGRAMFILESMATLAB2012BIN（B）T2PIPI/102PICREATEANINPUTARRAYFROM2PITO2PIXABSSINTCALCULATE|SINT|PLOTT,XPLOTRESULTMATLAB應用技術實驗報告書10TEST2UNDEFINEDFUNCTIONORVARIABLETEST2三、思考題MATLAB中，數組與矩陣在表示與應用上有哪些區別。二維數組相當于矩陣，所以矩陣是數組的子集。數組運算是指數組對應元素之間的運算,也稱點運算矩陣的乘法、乘方和除法有特殊的數學含義，并不是數組對應元素的運算，所以數組乘法、乘方和除法的運算符前特別加了一個點。矩陣是一個二維數組，所以矩陣的加、減、數乘等運算與數組運算是一致的。但有兩點要注意1對于乘法、乘方和除法等三種運算，矩陣運算與數組運算的運算符及含義都不同矩陣運算按線性變換定義，使用通常符號；數組運算按對應元素運算定義，使用點運算符；2數與矩陣加減、矩陣除法在數學是沒有意義的，在MATLAB中為簡便起見，定義了這兩類運算四、實驗報告要求1編寫實現實驗內容中所使用的函數命令，并記錄相應的生成結果。2書寫實驗報告時要結構合理，層次分明，在分析描述的時候，需要注意語言的流暢。MATLAB應用技術實驗報告書11實驗二MATLAB科學計算及繪圖一、實驗目的1熟悉MATLAB所提供的常用數值計算的函數方程（組）的求解、插值、擬合；2掌握MATLAB二維圖形繪制命令及其圖形控制（PLOT、LOGLOG、CONTOUR、POLAR等）；3熟悉MATLAB三維圖形繪制命令及其圖形控制MESH、SURF等。二、實驗內容說明可以采用NOTEBOOK格式輸出結果（關于NOTEBOOK請查閱其他參考資料，或上網搜索）1求FX4X6XX395在（0，100）上最大值、最小值，根。（使用函數FMINBND、ROOTS）FX1X4X6XX395X1,FX1FMINBNDFX1,0,100FX2X4X6XX3951X2,FX2FMINBNDFX2,0,100FMINFX1FMAXABSFX2RROOTS40010195FMIN953258FMAX40000E12R168600852514852I0852514852I170500843114514I操作成績報告成績MATLAB應用技術實驗報告書120843114514I2求解常微分方程XXX1，X01，X00（使用函數DSOLVE）D2XDIFFX,2DXDIFFXSDSOLVED2XDXX1,DX01,X00SEXPT51/2/21/2351/2/101/251/2EXPT51/2/21/251/23/1013已知TAN2BN，測得對應數據如下（多項式插值INTERP1）T0,20,40,60,80,100,120,140,160,1835N0,1153,2045,2800,3466,4068,4621,5135,5619,6152試求A和B的值。T0,20,40,60,80,100,120,140,160,1835N0,1153,2045,2800,3466,4068,4621,5135,5619,6152YPOLYFITN,T,2Y0000000144004984請用梯形法、辛普森法分別計算積分值（TRAPZ、QUAD）102DX1）FORMATLONGX00011YSQRTXXX1ZTRAPZX,YZ1336910563097274MATLAB應用技術實驗報告書132）YXSQRTXXX1ZQUADY,0,1Z13369075093062875計算二重積分（使用函數DBLQUAD）10221DXYXYZX,YXXYYXY2XY1DBLQUADZ,0,2,0,1ANS113333333333333346矩陣M1,2,64,2,78,9,3，求M的LU分解，QR分解，對角陣，特征值分解。（使用函數LU、QR、SHOL、EIG）M1,2,64,2,78,9,3L,ULUMV,WQRMX,YEIGML012500000000000003500000000000001000000000000000050000000000000010000000000000000100000000000000000U800000000000000090000000000000003000000000000000025000000000000005500000000000000007550000000000001MATLAB應用技術實驗報告書14V011111111111111104036236526102220908153218373000044444444444444408375190791662110317853626430550088888888888888903683065830068280272445965511900W900000000000000091111111111111116444444444444446024469683939494712335971889481658006856556798716150X041113972373490707719165463260070499195212370029054836865929660106237345417101480391426912299308072818674875915801228823298353360773038881476651Y14294404543289529000157121455924081000067231899840487267A3,A4,BA2,BB21,CAA2B,CAB2C，求C。（使用函數SOLVE）SSOLVEA3,A4,BA2,BB21,CAA2B,CAB2CCSCC2238用兩種方法求解AXB的解。（A為四階隨機矩陣，B為四階向量，自己創建）。A782831033568107133B2365X1ABX2INVABA782831033MATLAB應用技術實驗報告2365X10476274165202109001054481546572909534270650263620394551845342707X204762741652021090010544815465729095342706502636203945518453427069建立一個55矩陣，分別用POLYVAL函數和POLYVALM函數將矩陣代入函數FX13500668X0436X20695X3，計算出結果并比較。F0695043600668135PRAND5,5F1POLYVALF,PF2POLYVALMF,PF1195331859120887152191568919256135261840114776152781485214167143721968417629MATLAB應用技術實驗報告書1617768135412403420283186491377713612135281382219475F25048718482383113665443686267242665127743267803225325895125064067527181333093476616581367225019244345098400487009544097102845110，用兩種方法求函數的根，并求其極值與零點。/1521/80323XXXFF1XX3X082/X12535X1/XZFZEROF1,100SSOLVEX3X082/X12535X1/X,XXIDOUBLESF2XX3X082/X12535X1/X1X1,Y1FMINBNDF1,0,100X2,Y2FMINBNDF2,0,100YMINY1X1YMAXABSY2X2Z24156XI241560776504875I2278504975IMATLAB應用技術實驗報告書170027909400I0776504875I0027909400I2278504975IYMIN83384E04X159963E05YMAX99950E05X299999911假設汽車系在2004、2005、2006年的人員組成如表所示類別年份大一新生學士畢業生2002102822003120100200498942005105972006121110A請用BAR3命令來畫出上述數據的立體長條圖B請用各種你可以想到的方法，在上述圖形中加入各種解釋和說明的文字。X20022003200420052006Y10282120100989410597121110BAR3X,Y,15,GROUPEDTITLE20022006汽車系學生組成圖LEGEND大一新生,學士畢業生,LOCATION,SOUTHWESTMATLAB應用技術實驗報告書1812北京內燃機總廠生產的492Q發動機，由試驗測得的轉矩特性為發動機轉速N（RMIN1）10001500200025003000350038004000發動機轉矩T（NM）1353314710152981569114710138271333712553試求出轉矩特性（TFN）的多項式表示，并作出發動機的外特性圖（要有適當的標注）。N10001500200025003000350038004000T1353314710152981569114710138271333712553PPOLYFITN,T,3TNPOLY2STRP,NNI1000104000TIPOLYVALP,NIPLOTNI,TI,N,T,TITLEFONTSIZE15492Q發動機轉矩特性XLABELFONTSIZE13轉速NRMIN1YLABELFONTSIZE13轉矩TNMGRIDONAXISONMATLAB應用技術實驗報告書19BOXON三、思考題1MATLAB求多項式的根是用什么方法，與傳統方法相比有何優點MATLAB的多項式求根算法是采用ROOTSC指令，行量C為多項式系數。它是借助于所謂的伴隨矩陣特征值計算實現的，與傳統的方法相比該算法最穩定、可靠。2畫出橫坐標在（15，15）上的函數的曲線，應該使用什么命令。XSINYEZPLOTSINX,15,153請思考網絡線有什么作用，為什么要對圖形進行標注。網格線可以增加圖形的可讀性。標注使圖形表達的信息更加清楚，便于讀圖。MATLAB應用技術實驗報告書20四、實驗報告要求1編寫實現第二節實驗內容中所使用的函數命令，并記錄相應的生成結果。2書寫實驗報告時要結構合理，層次分明，在分析描述的時候，需要注意語言的流暢。MATLAB應用技術實驗報告書21實驗三函數編寫與程序設計一、實驗目的1）掌握函數的編寫規則。2）掌握函數的調用。3）會用MATLAB程序設計實現一些工程算法問題。二、實驗內容1編寫一個Y,Y1,Y2MWAVEF1,M1,F2,M2函數，實現以下功能，并繪出Y1、Y2、Y在T0，2區間500個樣點的圖形。（其中調用參數2F1、F220HZ；05M1、M22）Y1M1SIN2F1TY2M2SIN2F2TYY1Y2MWAVE函數FUNCTIONY,Y1,Y2MWAVEF1,M1,F2,M2IFF120ERRORF1超出范圍,RETURN,ENDIFF220ERRORF2超出范圍,RETURN,ENDIFM12ERRORM1超出范圍,RETURN,ENDIFM22ERRORM2超出范圍,RETURN,ENDT02PI/50012PIY1M1SIN2PIF1TY2M2SIN2PIF2TYY1Y2FIGURESUBPLOT3,1,1PLOTT,Y1TITLEY1波形SUBPLOT3,1,2PLOTT,Y2TITLEY2波形SUBPLOT3,1,3PLOTT,YTITLEYY1Y2波形MATLAB調用函數MWAVE3,1,10,1操作成績報告成績MATLAB應用技術實驗報告書222程序設計相傳古代印度國王要褒獎他的聰明能干的宰相達依爾（國際象棋發明者），問他要什么達依爾回答“陛下只要在國際象棋棋盤的第一個格子上放一粒麥子，第二個格子上放二粒麥子，以后每個格子的麥子數都按前一格的兩倍計算。如果陛下按此法給我64格的麥子，就感激不盡，其他什么也不要了。”國王想“這還不容易”讓人扛了一袋麥子，但很快用光了，再扛出一袋還不夠，請你為國王算一下共要給達依爾多少小麥（1袋小麥約14108粒）。A1S0FORI164SSAA2AENDWS/14108W131762457669353程序設計公元前五世紀我國古代數學家張丘建在算經一書中提出了“百雞問題”雞翁一值錢五，雞母一值錢三，雞雛三值錢一。百錢買百雞，問雞翁、母、雛各幾何FORX019MATLAB應用技術實驗報告書23FORY033FORZ0100IFXYZ1005X3YZ/3100SX,Y,ZENDENDENDENDS025007500S40018007800S80011008100S12004008400三、設計提示1函數名和函數文件名應相同；對調用參數的取值范圍要檢驗是否符合要求，如不符合要求，應給出出錯信息（用IF和