实验项目1(1)(matlab入门)
MATLAB实验答案(桂电)
实验一 MATLAB入门（1）1.实验目的：（1）了解MATLAB的体系结构与特点，熟悉其集成开发环境。
（2）熟悉MATLAB界面窗口的功能和使用方法。
（3）熟悉MATLAB的帮助系统及使用方法。
（4）了解MATLAB的的数据类型、基本形式和数组的产生方法。
（5）掌握MATLAB基本的数学运算操作。
2.实验原理（1）MATLAB简介MATLAB是美国MathWorks公司开发的高性能的科学与工程计算软件。
它在数值计算、自动控制、信号处理、神经网络、优化计算、小波分析、图像处理等领域有着广泛的用途。
近年来， MATLAB在国内高等院校、科研院所的应用逐渐普及，成为广大科研、工程技术人员必备的工具之一。
MATLAB具有矩阵和数组运算方便、编程效率极高、易学易用、可扩充性强和移植性好等优点，俗称为“草稿纸式的科学计算语言”。
它把工程技术人员从繁琐的程序代码编写工作中解放出来，可以快速地验证自己的模型和算法。
经过几十年的扩充和完善,MATLAB已经发展成为集科学计算、可视化和编程于一体的高性能的科学计算语言和软件开发环境，整套软件由MATLAB开发环境、MATLAB语言、MATLAB数学函数库、MATLAB图形处理系统和MATLAB应用程序接口（API）等五大部分组成。
MATLAB的主要特点包括强大的计算能力（尤其是矩阵计算能力）、方便的绘图功能及仿真能力、极高的编程效率。
另外，MATLAB还附带了大量的专用工具箱，用于解决各种特定领域的问题。
通过学习软件的基本操作及其编程方法，体会和逐步掌握它在矩阵运算、信号处理等方面的功能及其具体应用。
通过本课程实验的学习，要求学生初步掌握MATLAB的使用方法，初步掌握M文件的编写和运行方法，初步将MATLAB运用于数字信号处理中。
循序渐进地培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力。
（2）MATLAB的工作界面（Desktop）与操作MATLAB 安装成功后，第一次启动时，主界面如下图（不同版本可能有差异）所示：其中① 是命令窗口（Command Window ），是MATLAB 的主窗口，默认位于MATLAB界面的右侧，用于输入命令、运行命令并显示运行结果。
实验一MATLAB的基本操作
桂林电子科技大学
数学与计算科学学院实验报告
命令输入方式
在命令窗口>>符号后面输入命令。
一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。
但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔。
若前一命令后带有分号，则逗号可以省略，此时只显示最后一条命令的执行结果。
例如，
4.学会使用MATLAB的帮助功能
使用MATLAB的帮助功能可以通过主窗口中的Help菜单项，或者在命令窗口中输入helpwin
帮助页面左边为帮助向导，右边为对应的帮助项。
在帮助向导页面中包含4个可供选择选项选项卡用来查看帮助的主题；Index选项卡根据指定的关键词进行查找；Search Results 选项卡查找指定的单词；DeMos选项卡查看和运行MATLAB的演示程序。
的变量和数据操作
7.MATLAB的矩阵及其基本运算矩阵的生成：
5.冒号表达式矩阵的拆分：
矩阵的算术运算：矩阵运算常用函数常用的数学函数
逻辑运算：。
实验1_Matlab操作入门
实验一 Matlab操作入门实验目的：1．了解Matlab的工作环境。
掌握help命令的使用。
了解general函数库中有哪些常用的函数，掌握who, whos, clear, save, load 等命令的使用。
2．掌握矩阵的输入方法；掌握利用elmat函数库中一些函数，如linspace, logspace, zeros, ones, eye, rand, randn, magic等创建矩阵的方法。
3．了解elmat函数库中的预定义变量。
4．掌握elmat函数库中diag, blkdiag, triu, tril, fliplr, flipud, rot90等函数的用法。
5．掌握elmat函数库中ndims, size, numel, length,disp等函数的使用。
6．掌握datafun函数库中的一些基本统计函数max, min, mean, median, sum, prod 等的基本用法。
7．掌握matfun函数库中的一些基本矩阵操作函数的使用：inv(A)—求矩阵A的逆，det(A)—求矩阵A的行列式值， rank(A)-求矩阵的秩，trace(A)-求矩阵Ａ的迹（即主对角线元素之和），norm(A)-求向量或矩阵的范数，cond(A)-求矩阵Ａ的条件数，etc。
实验内容：一、Matlab环境1．启动Matlab，了解Matlab的主要窗口：命令窗口，当前目录窗口，工作空间窗口，历史命令窗口。
2．输入help, 了解你的计算机上安装的Matlab中，有哪些帮助主题（函数库、工具箱）。
3．输入 help general（通用命令函数库）, 了解Matlab中有哪些通用的命令。
4．输入 help syntax，阅读具体的内容，了解Matlab语句或命令的格式。
5．输入 help format, 了解format命令的使用格式。
6．输入help timefun（时间、日期函数库）, 了解有哪些时间和日期函数。
实验一 MATLAB基础训练
实验一 MATLAB基础训练一、实验目的本次上机实验主要练习使用Matlab的基本操作和基础知识，包括数组（复数、向量、矩阵、结构体数组等）的创建和数组元素的操作和运算、矩阵的运算、Matlab的运算符（尤其是点运算‘.’）、脚本M文件和函数M文件的编写、Matlab文件的编程（基本的流程控制结构）、基本的二维和三维绘图方法以及图形的标注等。
希望通过本次实验使大家尽量在短时间内（4学时）掌握Matlab的基本操作和基础知识，为后面的实验项目奠定基础。
二、实验原理参见PPT中有关内容。
三、实验内容1. 上机练习课件中的例子。
2. 设两个复数a=1+2i, b=3-4i, 计算a+b, a-b, a*b, a/b, a和b的模。
3. 计算下式的结果，其中x=-3.5°, y=6.7°（提示：①应将角度单位由度转换为数学函数所能处理的弧度值；②求根函数sqrt，取绝对值函数abs,具体用法用help查询）4. 对矩阵123456789A⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 实现下列操作:(1) 左右翻转(fliplr命令)(2) 上下翻转(flipud命令)(3) 利用cat命令分别将A扩展成3×6和6×3的矩阵(3) 分别提取A的第2行,第2列,对角线元素(4) 删除A的第2行2列的元素（提示：将矩阵元素赋空阵[]可以删除元素，注意此时元素的访问只能使用单下标的方式。
观察删除元素后，A中元素的排列方式的变化）5. 创建[0,2π]区间上拥有100个等间隔元素的列向量．．．x．（Matlab默认是行向量），并绘制y=sin(x1/3)的函数图像。
6. 创建如下图所示的单结构体数组。
7. 编程训练：下图所示电路中，R 1=2Ω, R 2=4Ω, R 3=12Ω, R 4=4Ω, R 5=12Ω, R 6=4Ω, R 7=2Ω, u s =10V, 求i 3。
（要求：以脚本M 文件方式建立程序。
实验一MATLAB软件入门
实验一：MATLAB 软件入门一、 实验目的及意义[1] 熟悉MATLAB 软件的用户环境；[2] 了解MATLAB 软件的一般目的命令；[3] 掌握MATLAB 数组操作与运算函数；[4] 掌握MATLAB 软件的基本绘图命令；[5] 掌握MATLAB 语言的几种循环、条件和开关选择结构。
通过该实验的学习，使学生能灵活应用MATLAB 软件解决一些简单问题，能借助MATLAB 软件的绘图功能，对函数的特性进行探讨，广泛联想，大胆猜想，发现进而证实其中的规律。
二、实验内容1．MATLAB 软件的数组操作及运算练习；2．直接使用MATLAB 软件进行作图练习；3．用MATLAB 语言编写命令M-文件和函数M-文件。
三、实验步骤1. 在E 盘建立一个自己的文件夹;2．开启软件平台——MATLAB ，将你建立的文件夹加入到MATLAB 的搜索路径中。
3．利用帮助了解函数max, min, sum, mean, sort, length ，rand, size 和diag 的功能和用法。
4．开启MATLAB 编辑窗口,键入你编写的M 文件（命令文件或函数文件）；5．保存文件（注意将文件存入你自己的文件夹）并运行；6．若出现错误，修改、运行直到输出正确结果；7．写出实验报告，并浅谈学习心得体会。
四、实验任务基础实验1．设有分块矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⨯⨯⨯⨯22322333S O R E A ，其中E,R,O,S 分别为单位阵、随机阵、零阵和对角阵，试通过数值计算验证⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=22S 0RS R E A 。
2．某零售店有9种商品的单件进价（元）、售价（元）及一周的销量如表1.1，问哪种商品的利润最大，哪种商品的利润最小；按收入由小到大，列出所有商品及其收入；求这一周该10种商品的总收入和总利润。
表1.1单件进价 7.15 8.25 3.20 10.30 6.68 12.03 16.85 17.51 9.30 单件售价11.10 15.00 6.00 16.25 9.90 18.25 20.80 24.15 15.50 销量 568 1205 753 580 395 2104 1538 810 6943.在同一个坐标下作出y 1=e x ,y 2=1+x,y 3=1+x+(1/2)x 2,y 4= 1+x+(1/2)x 2+(1/6)x 3这四条曲线的图形，要求在图上加各种标注，观察、发现、联想、猜想，给出验证及理论证明。
实验一MATLAB基本操作及运算
实验一MATLAB基本操作及运算MATLAB是一种强大的数值计算和数据可视化工具，广泛应用于科学研究、工程设计、数据分析等领域。
本文将介绍MATLAB的基本操作和运算。
首先，我们需要了解MATLAB中的基本数据类型，包括数值型、字符型和逻辑型。
数值型可以是整数、实数、复数等；字符型用单引号或双引号包围字符；逻辑型用true和false表示。
MATLAB提供了各种数学运算函数，包括四则运算、三角函数、指数函数等。
例如，加法可以使用加号（+），减法可以使用减号（-），乘法可以使用乘号（*），除法可以使用除号（/）。
三角函数可以使用sin、cos、tan等函数，指数函数可以使用exp函数。
此外，还可以使用log 函数进行对数运算。
MATLAB还可以进行矩阵运算。
矩阵可以使用方括号（[]）表示，每一行用分号（;）分隔。
可以使用矩阵乘法运算符（*）进行矩阵相乘，使用点乘运算符（.）进行矩阵对应元素的运算。
矩阵还可以进行转置、逆运算等。
除了基本运算，MATLAB还提供了各种其他功能。
例如，可以使用plot函数进行数据可视化，使用subplot函数绘制多个图形。
可以使用for循环和while循环进行循环操作，使用if语句进行条件判断。
MATLAB还可以进行文件读写操作。
可以使用load函数从文件中加载数据，使用save函数将数据保存到文件中。
可以使用fopen函数打开文件，使用fclose函数关闭文件。
可以使用fprintf函数写入文本文件，使用fscanf函数读取文本文件。
还可以使用imread函数读取图像文件，使用imwrite函数保存图像文件。
MATLAB还具备向量化的能力。
向量化是指使用矩阵代替循环进行计算，能够提高代码的执行效率。
例如，可以使用点乘运算符（.）对矩阵的每个元素进行计算，而不是使用循环逐个计算。
使用向量化的方法，可以更加简洁地编写代码。
在MATLAB中还有很多强大的功能等待探索，例如符号计算、模拟仿真、深度学习等。
实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础2
实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础MATLAB是美国Mathworks公司推出的一套高件能的数值分析和计算软件，它将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程处术结合在一起，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题分析计算和程序设计的工具。
MATLAB本身也在不断改进和创新，特别是2000年以出的版本6，无论在界面设计、计算方法、编程阶段和工具等方面都有了巨大的突破，全面引入了面向对象编程的概念和方法，使MATLAB真正成为了具有全部高级语言功能和特征的新一代软件开发平台。
MATLAB开发环境是一组工具和组件的集成，这些工具是图形化的用户接口，它们包括 MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、编辑调试窗口以及帮助信信息、工作空间、文件和搜索路径等浏览器。
MATLAB集成了丰富的数学函数库，其强大的计算能力覆盖了从基本函数(如求和、正弦、余弦和复数运算等)到特殊函数(如矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数和快速傅里叶变换等)的范围。
MATLAB语言是一种高级编程语言，包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面对对象编程，既可以编制适用于快速使用的小程序，也可以编制大型复杂的应用程序。
MATLAB提供了功能强大的图形系统，既可以完成二维和三维数据的可视化、图像处理、动画和图形表达等功能，也可以定制图形的外观，如建立一个完整的图形用户界由的应用程序。
1．实验目的：掌握MA TLAB编程语言和偏微分方程PDE工具箱对电磁场的基本问题进行仿真；2 实验内容：1、MATLAB启动MA TLAB安装到硬盘后，启动方法有：(1)点击Windows桌面上自动生成的快捷方式图标；(2)点击matlab 6＼文件夹下快捷方式图标令MATLAB(3)点击matlab/bin/win32文件夹中的Matlab.exe2、m文件编写熟悉基本指令、基本数学运算，借助help、lookfor等命令实现在线帮助。
建立M文件的一般步骤如下：(1)打开文件编辑器：指的是MA TLAB内部编辑/调试器，可以有几种不同的方法打开文件编辑器,最简单的方法是在操作桌面助工具栏上选择蹦(建立新文件)或选择瞪(打开已有的文件)，也可以在命令窗口输入命令edit建立新文件或输入命令edit filename，打开名为fi1ename的M文件。
实验一 Matlab基础操作
实验一Matlab基础操作一、实验目的：1. 熟悉MATLAB 软件的运行环境及界面组成；熟悉基本的MATLAB 环境命令操作；2. 掌握MATLAB的命令运行方式和M文件运行方式；3. 掌握矩阵在MA TLAB中的运用。
4、掌握基本MATLAB 矩阵（包括复数矩阵）输入方式、元素提取与组合；二、实验内容及要求：1、运行MATLAB 软件，观察MATLAB 的操作界面组成，并了解各个部分的功能；MATLAB 的操作界面主要由指令窗（Command Window）、历史指令窗（Command History）、当前目录浏览器（Current Directory Browser）、工作空间浏览器（Workspace Browser）等。
指令窗口主要用于进行MATLAB 的各种操作，在该窗口中可键入MATLAB 运作的指令、函数、表达式以及显示除图形外的所有运行结果。
历史窗记录已经运作过的指令、函数、表达式，它允许用户对它们进行复制、重运行、及产生M 文件。
当前目录浏览器可以进行当前目录的设置；展示相应目录上的M、MDL等文件；复制、编辑和运行M 文件；装载MAT 数据文件。
工作空间浏览器列出MA TLAB 工作空间中所有的变量名、大小、字节数；在该窗中，可以对变量进行观察、编辑、提取和保存。
2、用基本的MATLAB 环境命令：（1）clc命令clc 为清除指令窗命令，它只起到清屏的作用并没用从内存中清除变量；在执行clc 命令前数组a=[1 2 3;3 6 9;2 5 8],执行clc命令后指令窗已清屏，在指令窗中输入：a+回车键，在指令窗中显示：a = 1 2 33 6 92 5 8（2）clear 命令clear为清除内存变量和函数命令；在执行clear命令前数组a=[1 2 3;3 6 9;2 5 8],执行clear 命令后屏幕和未执行该命令前是一样的，在指令窗中输入：a+回车键，在指令窗中显示：??? Undefined function or variable 'a'。
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实验项目1：Matlab的有关知识与操作
一、实验目的
1、会安装、启动、退出Matlab系统
2、熟悉Matlab 软件环境，对向量、数组和矩阵处理的基本方法
3、会使用Matlab作图
4、会简单编程和 m 文件的使用
二、实验要求
熟悉Matlab系统的运行环境、掌握该系统的一些基本符号运算与数值计算，掌握Matlab函数的定义及Matlab的作图的一些基本命令；能独立地运用命令作图并学会循环、选择控制结构编程调试。
三、实验内容
1、启动方法:
a、点击开始菜单条的程序，再点击matlab菜单条中的matlab6.5
b、双击桌面上图标
2、退出
只需点击系统菜单条右上角的关闭按钮或点击系统菜单条的File菜单条中的Exit项。
3、matlab系统的输入、执行，可在Command Windows窗口中进行或在编辑窗
口也能输入、运行程序，不过运行的结果仍出现在命令窗口。
命令窗口按回车键运行，编辑窗口先选中程序，再右击鼠标选第一个命令。
4、主要命令和注意事项：
一）变量与函数
1）MATLAB中变量的命名规则是：
（1）变量名必须是不含空格的单个词；
（2）变量名区分大小写；
（3）变量名最多不超过63个字符；
（4）变量名必须以字母打头，之后可以是任意字母、数字或下划线，变量名中不允许使用标点符号.
2）数学函数
还有如： length(长度); mean(平均值); median(中间值);prod(乘积); sort(从小到大排序)round(四舍五入取整); floor(向-1方向取整); ceil(向+1方向取整); real(取实部); imag(取虚部);angle(取辐角);rats(有理逼近)
二）矩阵及其运算
1）矩阵的建立
逗号或空格用于分隔某一行的元素，分号用于区分不同的行. 除了分号，在输入矩阵时，按Enter键也表示开始一新行. 输入矩阵时，严格要求所有行有相同的列.
例 m=[1 2 3 4 ；5 6 7 8；9 10 11 12]
p=[1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12]
注：中括号括起的表明是矩阵，一般的表达多用小括号。
特殊矩阵的建立：
a=[ ] 产生一个空矩阵，空矩阵的大小为零.
b=zeros(m，n) 产生一个m行、n列的零矩阵
c=ones(m，n) 产生一个m行、n列的元素全为1的矩阵
d=eye(m，n) 产生一个m行、n列的单位矩阵
rand(m，n) 生成m×n均匀分布的随机阵
randn(m，n) 生成m×n正态分布的随机矩阵
H＝hilb（n）生成n阶Hilbert矩阵，其中[H]
j
i,=1 1
-
+j
i
Magic(n) 产生维数维n×n的魔方阵（各个行、列及两对角线的元素和相等）
2）对矩阵元素的操作
A(:) 逐列提取A中的所有元素作为一个列向量。
A(i) 把A看作列向量A(:)，提取其中第i个元素。
A(r, c) 提取A中第r行和第c列所定义的A的元素。
A(r, :) 提取A中第r行所有列所构成的A的子数组。
A(:, c) 提取A中第c列所有行所构成的A的子数组。
A(i1:i2, j1:j2) 提取矩阵A的第i1至i2行、第j1至j2列构成新矩阵A(i2:-1：i1，：) 以逆序提取矩阵A的第i1至i2行，构成新矩阵
A(:, j2:-1：j1 ) 以逆序提取矩阵A的第j1至j2列，构成新矩阵
A(i1:i2，：)=[ ] 删除A的第i1至i2行，构成新矩阵
A(：， j1:j2)=[ ] 删除A的第j1至j2列，构成新矩阵
[A B]；[A；B] 将矩阵A和B拼接成新矩阵，前者为左右拼接，行数要
相等，
后者为上下拼接，列数要相等。
3）矩阵的运算
（1）．四则运算
矩阵的加、减、乘运算符分别为“+，—，*”，用法与数字运算几乎相同，但计算时要满足其数学要求（如：同型矩阵才可以加、减）。
在MATLAB中矩阵的除法有两种形式：左除“\”和右除“/”。
若A是可逆矩阵，AX＝B的解是A左除B，即X＝A\B；
XA＝B的解是A右除B，即X＝B/A。
（2）．与常数的运算
常数与矩阵的运算即是同该矩阵的每一元素进行运算。
但需注意进行数除时，常数通常只能做除数。
（3）．基本函数运算
矩阵的函数运算是矩阵运算中最实用的部分，常用的主要有以下几个：
det(a) 求矩阵a的行列式
eig(a) 求矩阵a的特征值与特征向量
inv(a)或a ^ (-1) 求矩阵a的逆矩阵
rank(a) 求矩阵a的秩
trace(a) 求矩阵a的迹（对角线元素之和）
三）数组及其运算
1）数组的建立
x=[a b c d e f ] 创建包含指定元素的数组
x=a：b
创建从a开始，加1计数，到b结束的等差数组
x=a：k：b
创建从a开始，加k计数，b结束的等差数组
注：k＝1时可以省略不写，如第二种创建方式
x=linspace(a，b，n)
创建从a开始，到b结束，有n个元素的等差数组
x=logspace(a，b，n)
创建从10a开始，到10b结束，有n个元素的等比数组
2）数组元素的访问
（1）访问一个元素： x(i)表示访问数组x的第i个元素.
（2）访问一块元素： x(a ：b ：c)表示访问数组x的从第a个元素开始，以步长为b到第c个元素（但不超过c），b可以为负数，b缺损时为
1.
（3）直接使用元素编址序号. x([a b c d]) 表示提取数组x的第a、b、c、d个元素构成一个新的数组[x(a) x(b) x(c) x(d)].
3）数组的运算
数组的运算符为加（+）、减(-)、点乘（.*）、点除（./）、和点乘方运算(.^)（1）标量——数组运算
数组对标量的加、减、乘、除、乘方是数组的每个元素对该标量施加相应的加、减、乘、除、乘方运算.
设：a=[a1,a2,…,an], c=标量
则：a+c=[a1+c,a2+c,…,an+c]
a.*c=[a1*c,a2*c,…,an*c]
a./c= [a1/c,a2/c,…,an/c] (右除）
a.\c= [c/a1,c/a2,…,c/an] (左除）
a.^c= [a1^c,a2^c,…,an^c]
c.^a= [c^a1,c^a2,…,c^an]
（2）数组——数组运算
当两个数组有相同维数时，加、减、乘、除、幂运算可按元素对元素方式进行的，不同大小或维数的数组是不能进行运算的.
设：a=[a1,a2,…,an], b=[b1,b2,…,bn]
则：a+b= [a1+b1,a2+b2,…,an+bn]
a.*b= [a1*b1,a2*b2,…,an*bn]
a./b= [a1/b1,a2/b2,…,an/bn]
a.\b=[b1/a1,b2/a2,…,bn/an]
a.^b= [a1^b1,a2^b2,…,an^bn]
5、实验练习
编程求解下面各题
1、输入一个5×5对称阵A和5维向量x，求'A
x x。
2、提取矩阵
422
305
153
A
骣-÷
ç÷
ç÷
ç÷
=-ç÷
ç÷
ç÷÷
ç桫
的第六个元素a，删除A的最后一列生成新矩
阵B，在B上提取新矩阵
42
35
C
骣÷
ç
=?
ç÷
ç÷
-桫
，求A的转置矩阵；A的秩、行列式、
特征值及特征向量。
四、编写实验报告
按所拿到的实验报告纸，认真填写各项，并总结出心得体会。