matlab数学实验报告5
MATLAB实验报告
MATLAB实验报告一、实验目的本次 MATLAB 实验旨在深入了解和掌握 MATLAB 软件的基本操作和应用，通过实际编程和数据处理，提高解决问题的能力，培养编程思维和逻辑分析能力。
二、实验环境本次实验使用的是 MATLAB R2020a 版本，运行在 Windows 10 操作系统上。
计算机配置为英特尔酷睿 i5 处理器，8GB 内存。
三、实验内容（一）矩阵运算1、矩阵的创建使用直接输入、函数生成和从外部文件导入等方式创建矩阵。
例如，通过｀1 2 3; 4 5 6; 7 8 9` 直接输入创建一个 3 行 3 列的矩阵；使用｀ones(3,3)｀函数创建一个 3 行 3 列元素全为 1 的矩阵。
2、矩阵的基本运算包括矩阵的加减乘除、求逆、转置等。
例如，对于两个相同维度的矩阵｀A` 和｀B` ，可以进行加法运算｀C ＝ A ＋ B` 。
3、矩阵的特征值和特征向量计算通过｀eig` 函数计算矩阵的特征值和特征向量，加深对线性代数知识的理解和应用。
（二）函数编写1、自定义函数使用｀function` 关键字定义自己的函数，例如编写一个计算两个数之和的函数｀function s ＝ add(a,b) s ＝ a ＋ b; end` 。
2、函数的调用在主程序中调用自定义函数，并传递参数进行计算。
3、函数的参数传递了解值传递和引用传递的区别，以及如何根据实际需求选择合适的参数传递方式。
（三）绘图功能1、二维图形绘制使用｀plot` 函数绘制简单的折线图、曲线等，如｀x ＝ 0:01:2pi; y ＝ sin(x)； plot(x,y)｀绘制正弦曲线。
2、图形的修饰通过设置坐标轴范围、标题、标签、线条颜色和样式等属性，使图形更加清晰和美观。
3、三维图形绘制尝试使用｀mesh` 、｀surf` 等函数绘制三维图形，如绘制一个球面｀x,y,z ＝ sphere(50)； surf(x,y,z)｀。
（四）数据处理与分析1、数据的读取和写入使用｀load` 和｀save` 函数从外部文件读取数据和将数据保存到文件中。
基于matlab的实验报告
基于matlab的实验报告实验报告：基于MATLAB 的实验一、实验目的通过使用MATLAB 软件，掌握如何进行数据分析、图像处理、算法实现等一系列实验操作，提高实验者的实践能力和动手能力。
二、实验原理MATLAB 是一种在科学计算和技术开发领域广泛应用的计算机软件。
它能进行矩阵计算、绘制函数和数据图像、实现算法以及进行数据分析等。
通过掌握MATLAB 的使用，能够快速、高效地解决各种科学和工程问题。
三、实验内容1. 数据分析：使用MATLAB 的数据分析工具进行数据的导入、处理和分析。
2. 图像处理：利用MATLAB 的图像处理工具包对图像进行滤波、增强、分割等操作。
3. 算法实现：使用MATLAB 实现常用的算法，如排序、搜索、图像压缩等。
四、实验步骤1. 数据分析：（1）使用MATLAB 的读取数据函数将数据导入MATLAB 环境中。
（2）利用MATLAB 的数据处理函数进行数据清洗和预处理。
（3）使用MATLAB 的统计工具进行数据分析，如求平均值、标准差等。
（4）利用MATLAB 的绘图函数将分析结果可视化。
2. 图像处理：（1）使用MATLAB 的读取图像函数将图像导入MATLAB 环境中。
（2）利用MATLAB 的图像处理工具包进行滤波操作，如均值滤波、中值滤波等。
（3）使用MATLAB 的图像增强函数对图像进行锐化、变换等操作。
（4）利用MATLAB 的图像分割算法对图像进行分割。
3. 算法实现：（1）使用MATLAB 编写排序算法，如冒泡排序、快速排序等。
（2）使用MATLAB 编写搜索算法，如二分查找、线性搜索等。
（3）使用MATLAB 实现图像压缩算法，如离散余弦变换（DCT）。
五、实验结果实验中，我们使用MATLAB 完成了数据分析、图像处理和算法实现的一系列实验操作。
通过数据分析，我们成功导入了数据并对其进行了清洗和预处理，最后得到了数据的统计结果。
在图像处理方面，我们对图像进行了滤波、增强和分割等操作，最终得到了处理后的图像。
MATLAB实验报告
v1.0 可编辑可修改实验一 MATLAB 环境的熟悉与基本运算一、实验目的及要求1．熟悉MATLAB 的开发环境； 2．掌握MATLAB 的一些常用命令；3．掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。
二、实验内容1.熟悉MATLAB 的开发环境： ① MATLAB 的各种窗口：命令窗口、命令历史窗口、工作空间窗口、当前路径窗口。
②路径的设置：建立自己的文件夹，加入到MATLAB 路径中，并保存。
设置当前路径，以方便文件管理。
2.学习使用clc 、clear ，了解其功能和作用。
3.矩阵运算：已知:A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求:A*B 、A.*B ，并比较结果。
4.使用冒号选出指定元素:已知:A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; 求:A 中第3列前2个元素；A 中所有列第2，3行的元素； 5.在MATLAB 的命令窗口计算: 1) )2sin(π2) 5.4)4.05589(÷⨯+ 6.关系及逻辑运算1)已知:a=[5:1:15]; b=[1 2 8 8 7 10 12 11 13 14 15]，求: y=a==b ，并分析结果 2)已知:X=[0 1;1 0]; Y=[0 0;1 0]，求: x&y+x>y ，并分析结果 7.文件操作1)将0到1000的所有整数，写入到D 盘下的文件 2)读入D 盘下的文件，并赋给变量num8.符号运算1)对表达式f=x 3-1 进行因式分解2)对表达式f=（2x 2*(x+3)-10)*t ，分别将自变量x 和t 的同类项合并 3）求3(1)xdz z +⎰三、实验报告要求完成实验内容的3、4、5、6、7、8，写出相应的程序、结果实验二 MATLAB 语言的程序设计一、实验目的1、熟悉 MATLAB 程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法3、函数文件的编写和设计4、了解和熟悉变量传递和赋值二、实验内容1．编写程序，计算1+3+5+7+…+(2n+1)的值（用input 语句输入n 值）。
matlab实验报告
实验一一、实验问题有一艘宽为5m 的长方形驳船，欲过某河道的直角弯，经测量知河道的宽度为10m 和 12m ，试问，要驶过该直角湾，驳船的长度不能超过多少米？（误差<10-3m ）二、问题的分析题目的主体是求一个极值。
所以先建立关于驳船长度的函数关系，然后再求极值。
我们会发现，所能通过驳船长度与驳船和内壁的角度有关。
于是，就可列出驳船长度与角度间的关系。
求极值的问题，可以转换成解方程的问题。
驻点时，函数的导数为零，可看作一个方程，然后求解。
三、程序设计流程建立函数 完成四、上机实验建立函数：f(x)=x x x x x x cos 12tan 10sin )12tan 10(5sin )12tan 10(+••+−•+ f(x)= xx x xcos sin 5sin )12tan 10(•−•+ 编写代码： syms xf=(((10/tan(x))+12)*sin(x)-5)/(sin(x)*cos(x)); %建立函数 diff(f,x) %求导%(ans=(-10/tan(x)^2*(1+tan(x)^2)*sin(x)+(10/tan(x)+12)*cos(x))/sin(x)/cos(x)-((10/tan(x)+12)* sin(x)-5)/sin(x)^2+((10/tan(x)+12)*sin(x)-5)/cos(x)^2 )z=inline('(-10/tan(x)^2*(1+tan(x)^2)*sin(x)+(10/tan(x)+12)*cos(x))/sin(x)/cos(x)-((10/tan(x)+12)* sin(x)-5)/sin(x)^2+((10/tan(x)+12)*sin(x)-5)/cos(x)^2'); %给出方程 a=0; b=3.14; dlt=1.0e-5; k=1;while abs(b-a)>dltc=(a+b)/2 if z(c)==0 break;elseif z(c)*z(b)<0 a=c; else b=c; endfprintf('k=%d,x=%.5f\n',k,c); k=k+1;end %二分法解方程所以x =0.73200 此时用语句： x=0.73200 s=eval(f)得出s 的值便是驳船的最大长度 s =21.0372结论：驳船的长度不能超过21.0372米五、实验的总结与体会通过本次实验，我学会了用数学模型解决生活中的实际问题。
matlab数值计算实验报告
matlab数值计算实验报告Matlab数值计算实验报告引言：Matlab是一种广泛应用于科学与工程领域的高级计算机语言和环境，它提供了丰富的函数库和工具箱，方便用户进行数值计算、数据分析和可视化等任务。
本实验报告将介绍我在使用Matlab进行数值计算实验中的一些经验和心得体会。
一、数值计算方法数值计算方法是一种利用数值近似来解决实际问题的方法，它在科学和工程领域具有广泛的应用。
在Matlab中，我们可以利用内置的函数和工具箱来实现各种数值计算方法，例如插值、数值积分、数值微分等。
二、插值方法插值是一种通过已知数据点来推测未知数据点的方法。
在Matlab中，我们可以使用interp1函数来进行插值计算。
例如，我们可以通过已知的一些离散数据点，利用interp1函数来估计其他位置的数值。
这在信号处理、图像处理等领域具有重要的应用。
三、数值积分数值积分是一种通过分割曲线或曲面来近似计算其面积或体积的方法。
在Matlab中，我们可以使用quad函数来进行数值积分计算。
例如，我们可以通过quad函数来计算某个函数在给定区间上的积分值。
这在概率统计、物理学等领域具有广泛的应用。
四、数值微分数值微分是一种通过数值逼近来计算函数导数的方法。
在Matlab中，我们可以使用diff函数来进行数值微分计算。
例如，我们可以通过diff函数来计算某个函数在给定点上的导数值。
这在优化算法、控制系统等领域具有重要的应用。
五、数值求解数值求解是一种通过数值近似来计算方程或方程组的根的方法。
在Matlab中，我们可以使用fsolve函数来进行数值求解计算。
例如，我们可以通过fsolve函数来求解某个非线性方程的根。
这在工程计算、金融分析等领域具有广泛的应用。
六、实验应用在本次实验中，我使用Matlab进行了一些数值计算的应用实验。
例如，我利用插值方法来估计某个信号在给定位置的数值，利用数值积分方法来计算某个曲线下的面积，利用数值微分方法来计算某个函数在给定点的导数值，以及利用数值求解方法来求解某个方程的根。
实验五+MATLAB数值计算(含实验报告)
实验五 MATLAB 数值计算一、实验目的1．掌握求数值导数和数值积分的方法。
2．掌握代数方程数值求解的方法。
3．掌握常微分方程数值求解的方法。
二、实验的设备及条件计算机一台（带有MATLAB7.0以上的软件环境）。
设计提示1．参考本节主要内容，学习并理解相关函数的含义及调用方法。
三、实验内容1．线性系统方程：分别使用左除（\）和求逆（inv ）求解下面系统方程的解：⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=++377251463c b b a c b a2. 数值积分：使用quad 和trapz 求解⎰-503/dx xe x 的数值积分，并与其解析解9243/5+--e 相比较；3. 请完成教材P154页中实验指导环节的实验内容第2题4. 请完成教材P155页中思考练习的第3题（1），并绘制解在该求解区间（即[0,5]）上的图像；。
5、请完成教材P164页实验指导环节的实验内容第5题。
（提示：该函数的符号导数，可以通过函数diff 求得。
首先定义符号变表达式，如求sin(x)的一阶符号导数，可以先定义f=’sin(x)’;df=diff(f);可求得df=cos(x)。
其中df 即为函数f 的一阶符号导数）。
四、实验报告要求（包含预习报告要求和最终报告要求）1.实验名称2.实验目的3.实验设备及条件4.实验内容及要求5.实验程序设计指程序代码。
6.实验结果及结果分析实验结果要求必须客观,现象。
结果分析是对实验结果的理论评判。
7.实验中出现的问题及解决方法8. 思考题的回答五、实验报告的提交方式Word文档，命名方式:实验号_你的学号_姓名例如本次实验：实验一_000000001_张三.doc（信息101提交报告邮箱）：E_mail: *******************(网络工程101提交作业邮箱)：E_mail: *******************（注意网络班的M是大写的)下一次课前提交,过期不收!六、参考文献参考教材和Matlab帮助文件。
(完整word版)Matlab数学实验报告
Matlab 数学实验报告一、实验目的通过以下四组实验,熟悉MATLAB的编程技巧,学会运用MATLAB的一些主要功能、命令，通过建立数学模型解决理论或实际问题。
了解诸如分岔、混沌等概念、学会建立Malthu模型和Logistic 模型、懂得最小二乘法、线性规划等基本思想。
二、实验内容2.1实验题目一2.1.1实验问题Feigenbaum曾对超越函数y=λsin(πｘ)（λ为非负实数）进行了分岔与混沌的研究，试进行迭代格式x k+1=λsin(πx k),做出相应的Feigenbaum图2.1.2程序设计clear;clf;axis([0,4,0,4]);hold onfor r=0:0.3:3.9x=[0.1];for i=2:150x(i)=r*sin(3.14*x(i-1));endpause(0.5)for i=101:150plot(r,x(i),'k.');endtext(r-0.1,max(x(101:150))+0.05,['\it{r}=',num2str(r)]) end加密迭代后clear;clf;axis([0,4,0,4]);hold onfor r=0:0.005:3.9x=[0.1];for i=2:150x(i)=r*sin(3.14*x(i-1));endpause(0.1)for i=101:150plot(r,x(i),'k.');endend运行后得到Feigenbaum图2.2实验题目二2.2.1实验问题某农夫有一个半径10米的圆形牛栏，长满了草。
他要将一头牛拴在牛栏边界的桩栏上，但只让牛吃到一半草，问拴牛鼻子的绳子应为多长？2.2.2问题分析如图所示，E为圆ABD的圆心，AB为拴牛的绳子，圆ABD为草场，区域ABCD为牛能到达的区域。
问题要求区域ABCD等于圆ABC的一半，可以设BC等于x,只要求出∠a和∠b就能求出所求面积。
matlab数学实验报告
数学实验报告院系：西安交通大学软件学院软件工程系；班级：软件11；项目：MATLAB软件与基础数学实验；指导教师：张芳；日期：2012年6月11日星期一；学生姓名：贺翔；学号：2111601006；题目【一】在同一坐标系下画出函数y=sin x, y=cos x, y=0.2e0.1x sin (0.5x)和y=0.2e0.1x cos(0.5x)在区间[0，2pi]的曲线图，并对该图进行修饰。
(1)解题思路：首先按步长赋值法生成x向量，则生成相应函数值向量；然后运用plot命令，再添加网格或者其他修饰等。
(2)算法设计：x=0:0.07*pi:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=0.2.*exp(0.1.*x).*sin(0.5.*x);y4=0.2.*exp(0.1.*x).*cos(0.5.*x);plot(x,y1,'r--',x,y2,'k:',x,y3,'g.',x,y4,'b+','linewidth',3,'markersize',5); grid;xlabel('variable\it{x}')ylabel('variable\it{y}')title('four cruves')text(2.6,0.7,'sin(x)')text(3.5,0.3,'0.2.*exp(0.1.*x).*sin(0.5.*x)')text(5.8,0.8,'cos(x)')text(4.1,-0.4,'0.2.*exp(0.1.*x).*cos(0.5.*x)')(3)结果截图：题目【二】某农夫有一个半径10m的圆形牛栏，长满了草。
他要将一头牛拴在牛栏边界的栏桩上，但只让牛吃到一半草，问栓牛鼻的绳子应为多长？(1)解题思路：设R 为牛栏的半径，而栓牛绳长为r; 则根据数学公式：S=12R 2·4arcsin(r 2R )+ 12r 2·2arccos(r 2R )-2×12r √R 2−r 24；以及令S=12πR 2，即可解出方程的解。
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数学实验报告制作成员班级学号2011年6月12日培养容器温度变化率模型一、实验目的利用matlab软件估测培养容器温度变化率二、实验问题现在大棚技术越来越好，能够将温度控制在一定温度范围内。
为利用这种优势，实验室现在需要培植某种适于在8.16℃到10.74℃下能够快速长大的甜菜品种。
为达到实验所需温度，又尽可能地节约成本，研究所决定使用如下方式控制培养容器的温度：1，每天加热一次或两次，每次约两小时；2，当温度降至8.16℃时，加热装置开始工作；当温度达到10.74℃时，加热装置停止工作。
已知实验的时间是冬天，实验室为了其它实验的需要已经将实验室的温度大致稳定在0℃。
下表记录的是该培养容器某一天的温度时间(h)温度（℃）时间（h）温度（℃）09.68 1.849.310.929.45 2.959.133.878.9814.989.654.988.8115.909.415.908.6916.839.187.008.5217.938.927.938.3919.048.668.978.2219.968.439.89加热装置工作20.848.2210.93加热装置工作22.02加热装置工作10.9510.8222.96加热装置工作12.0310.5023.8810.5912.9510.2124.9910.3513.889.9425.9110.18三、建立数学模型1，分析：由物理学中的傅利叶传热定律知温度变化率只取决于温度差，与温度本身无关。
因为培养容器最低温度和最高温度分别是：8.16℃和10.74℃；即最低温度差和最高温度差分别是：8.16℃和10.74℃。
而且，16.8/74.10≈1.1467，约为1，故可以忽略温度对温度变化率的影响2，将温度变化率看成是时间的连续函数，为计算简单，不妨将温度变化率定义成单位时间温度变化的多少，即温度对时间连续变化的绝对值（温度是下降的），得到结果后再乘以一系数即可。
四、问题求解和程序设计流程1）温度变化率的估计方法根据上表的数据，利用matlab 做出温度-时间散点图如下：下面计算温度变化率与时间的关系。
由图选择将数据分三段，然后对每一段数据做如下处理：设某段数据为{(0x ,0y ),(1x ,1y ),(2x ,2y ),…,(n x ,n y )},相邻数据中点的平均温度变化率采取公式：温度变化率=（左端点的温度-右端点的温度）/区间长度算得即：v(21ii x x ++)=(1+-i i y y )/(i i x x -+1).每段首尾点的温度变化率采用下面的公式计算：v(0x )=(30y -41y +2y )/(2x -0x )v(n x )=(3n y -41+n y +2+n y )/(n x -2-n x )用以上公式计算得温度变化率与时间的数据表如下：时间(h)温度变化率(210-℃/h)时间(h)温度变化率(210-℃/h)029.8913.4229.030.4621.7414.4326.361.3818.4815.4426.092.39516.2216.3724.733.4116.3017.3823.644.42515.3218.4923.425.4413.0419.5025.006.4515.4520.4023.867.46519.9820.8422.178.4516.3522.02加热装置工作8.9719.2922.96加热装置工作9.98加热装置工作23.8827.0910.93加热装置工作24.4321.6210.9533.5025.4518.4811.4929.6325.9113.3012.4931.52根据上表作出温度变化率-时间散点图如下：下面分别利用数据插值法和数据拟合法两种方法来估计温度变化率1）数据插值法对上表即温度变化率与时间的数据表加热装置不工作时段1和加热装置不工作时段2采用插值法，可以得到任意时刻的温度变化率；编写matlab程序如下：t=[0,0.46,1.38,2.395,3.41,4.425,5.44,6.45,7.465,8.45,8.97];v=[29.89,21.74,18.48,16.22,16.30,15.32,13.04,15.45,13.98,16.35, 19.27];t0=0:0.1:8.97;lglr=lglrcz(t,v,t0);lglrjf=0.1*trapz(lglr)fdxx=interp1(t,v,t0);fdxxjf=0.1*trapz(fdxx)scyt=interp1(t,v,t0,'spline');sancytjf=0.1*trapz(scyt)plot(t,v,'*',t0,lglr,'r',t0,fdxx,'g',t0,scyt,'b')gtext('lglr')gtext('fdxx')gtext('scyt')其中使用了lglrcz.m文件lglrcz.m的代码是：function y=lglrcz(x0,y0,x)n=length(x0);m=length(x);for i=1:mz=x(i);s=0.0;for k=1:np=1.0;for j=1:nif j~=kp=p*(z-x0(j))/(x0(k)-x0(j));endends=p*y0(k)+s;endy(i)=s;end程序执行后显示结果：如图曲线lglr，fexx，scyt分别表示用拉格朗日插值法，分段线形插值法和三次样条插值法对第一加热时段数据插值得到的温度变化率-时间线。
lglrjf=145.6231fdxxjf=147.1430sancytjf=145.6870上面三式分别表示拉格朗日插值法，分段线形插值法和三次样条插值法算得的第一加热装置不工作时段的温度差同实际值146（=968-822）相比度比较接近。
2）数据拟合法1，拟合温度-时间函数与数据插值法一样，依加热装置是否在工作将数据分成三段。
下面是第一段的程序：t=[0,0.92,1.84,2.95,3.87,4.98,5.90,7.00,7.93,8.97,10.95,12.03, 12.95,13.88,14.98,15.90,16.83,17.93,19.04,19.96,20.84,23.88,24. 99,25.66]h=[9.68,9.48,9.31,9.13,8.98,8.81,8.69,8.52,8.39,8.22,10.82,10. 50,10.21,9.94,9.65,9.41,9.18,8.92,8.66,8.43,8.22,10.59,10.35,10. 18]c1=polyfit(t(1:10),h(1:10),3);tp1=0:0.1:8.9;x1=polyval(c1,tp1);plot(tp1,x1)运行程序的结果是：第一时间段温度与时间的三次多项式拟合曲线：2，确定温度-时间的函数对第一第二时间段的温度求导可得到温度的变化率，用三次多项式拟合第一第二时间段的温度和时间的关系曲线。
程序如下:c1=polyfit(t(1:10),h(1:10),3);c2=polyfit(t(11:21),h(11:21),3);a1=polyder(c1);a2=polyder(c2);tp1=0:0.01:8.97;tp2=10.95:0.01:20.84;x13=-polyval(a1,tp1);x113=-polyval(a1,[0:0.01:8.97]);wgsyall=100*trapz(tp1,x113);x14=-polyval(a1,[7.93,8.97]);x23=-polyval(a2,tp2);x114=-polyval(a2,[10.95:0.01:20.84]);wgsys12=100*trapz(tp2,x114);x24=-polyval(a2,[10.95,12.03]);x25=-polyval(a2,[19.96,20.84]);subplot(1,2,1)plot(tp1,x13*100)subplot(1,2,2)plot(tp2,x23*100)程序运行结果：第一第二时段温度变化率与时间的关系曲线：时段第一未加热段第二未加热段第一加热时段混合时段全天温度一145.67260.6646.6073.9635526.8935温度二146.5150257.760546.131776.3076526.7148同数据插值法的方法可知，上表数据与实际情况都吻合。
五、上机实验结果的分析与结论1.使用数据插值法和数据拟合法所得到的温度变化率-时间曲线在上文中都已经给出，比较可知，用两种方法所得到的温度变化率-时间曲线在对应位置是相吻合的。
2.由于两种方法所得结果相吻合，任选其一可得到培养容器温度变化率随时间的变化关系。
3。
由图象可知，温度变化率随时时间一直在变化，而且都是先大幅降低后稍有起伏。
六、实验总结与体会1，对现实实例进行抽象化，并用自己的各科知识确定实例该选用哪种数学模型。
2，选定数学模型之后再尽可能用多种求解方法求解（数据插值法，数据拟合法等）尽可能地让求解出的数据吻合实际数据；如果求解出的数据和实际数据有很大出入，则必须要提高精度，对数据拟合法尽可能地让拟合多项式的次数更高，是结果更加精确；对数据插值法尽可能地多用其他的插值法并与实际比较选择更好的插值方法。
3，当模型不是那么清晰时，尽可能多用matlab作图分析，把握实际问题的特点更好地进行求解。
4，学习缉私船模型，人口模型，水塔模型时应该吃透模型的本质，不同的实际背景的问题在很多时候可以使用同样的模型进行求解。
像缉私船模型对于大部分追击问题都适用或有可借鉴之处。
5，在培养容器温度变化率模型中，在好多时候进行了很大的简化和模糊化，更好地求解这类问题需要进行更深入的学习数学理论知识和matlab编程知识！。